题目
某次会议邀请4所高校每所各2位学者作报告。在某日,上午、下午和晚上的三个时间段分别安排3位、3位和2位学者依次作报告,且同一所高校的2位学者不安排在同一时间段内作报告。问8人的报告次序有多少种不同的安排方式?A.不到5000种B.5000~10000种之间C.10001~20000种之间D.超过20000种
某次会议邀请4所高校每所各2位学者作报告。在某日,上午、下午和晚上的三个时间段分别安排3位、3位和2位学者依次作报告,且同一所高校的2位学者不安排在同一时间段内作报告。问8人的报告次序有多少种不同的安排方式?
- A.
不到5000种
- B.
5000~10000种之间
- C.
10001~20000种之间
- D.
超过20000种
题目解答
答案
C
解析
考查要点:本题主要考查排列组合中的分步计数原理,涉及分组分配与排列,需结合约束条件进行合理拆分。
解题核心思路:
- 分组分配:将4所高校的学者分配到三个时间段,确保同一高校的学者不在同一时间段。
- 类型划分:根据时间段分配方式,将高校分为三种类型(上午+下午、上午+晚上、下午+晚上),通过方程组确定类型数量。
- 排列组合:计算分配方式的组合数、学者的具体安排方式及各时间段内的排列数,最后相乘得到总数。
破题关键点:
- 约束条件转化:将“同一高校学者不在同一时间段”转化为时间段分配类型。
- 方程组求解:确定各类型高校的数量,确保时间段人数符合要求。
- 分步计算:组合数、分配方式、排列数逐层相乘,避免重复或遗漏。
步骤1:确定高校分配类型
设高校分配类型为:
- 类型A:学者分别在上午和下午(共2所高校)
- 类型B:学者分别在上午和晚上(共1所高校)
- 类型C:学者分别在下午和晚上(共1所高校)
通过方程组验证:
- 上午总人数:类型A(2所) + 类型B(1所) = 3
- 下午总人数:类型A(2所) + 类型C(1所) = 3
- 晚上总人数:类型B(1所) + 类型C(1所) = 2
步骤2:计算组合数
将4所高校分为2所类型A、1所类型B、1所类型C,组合数为:
$\frac{4!}{2! \cdot 1! \cdot 1!} = 12$
步骤3:计算学者分配方式
- 类型A:每所高校的学者分配到上午和下午,各有2种方式,共 $2^2 = 4$ 种。
- 类型B:学者分配到上午或晚上,有2种方式。
- 类型C:学者分配到下午或晚上,有2种方式。
总分配方式为:
$4 \times 2 \times 2 = 16$
步骤4:计算时间段内排列数
- 上午:3人排列,$3! = 6$ 种
- 下午:3人排列,$3! = 6$ 种
- 晚上:2人排列,$2! = 2$ 种
总排列数为:
$6 \times 6 \times 2 = 72$
步骤5:总安排方式
将所有步骤结果相乘:
$12 \times 16 \times 72 = 13824$