Aquí hay una solución alternativa (con explicación detallada) usando el Teorema de Myhill-Nerode. Usaré la base y 2 para la lectura, pero la prueba generaliza para las bases arbitrarias r , k que no son potencias del mismo número entero.32r,k
(1) Muestre que, dada cualquier cadena ternaria , existe otra cadena y tal que x y es una potencia de 2 .xyx y2
Prueba: Dada cualquier (dejando que n sea el número que representa), ∀ k y c ∈ { 0 , ... , 3 k - 1 } , existe y tal que x y representa 3 k n + c . De hecho, esto caracteriza todos los números que x y puede representar. Por lo tanto, encontrar el mínimo y tal que x y sea una potencia de 2 depende de encontrar el número entero más pequeño kXnorte∀ kc ∈ { 0 , ... , 3k- 1 }yx y3kn+cxyyxy2kde modo que tengamos una potencia de en el intervalo [ 3 k n , 3 k ( n + 1 ) - 1 ] . Tomando log base 2 , necesitamos encontrar k tal que tengamos un número entero en el intervalo [ k log 3 + log x , k log 3 + log ( x + 1 ) ] (dejando caer el - 12[3kn,3k(n+1)−1]2k[klog3+logx,klog3+log(x+1)]−1aquí es dudoso, pero simplifica los cálculos que no dependen de él). Tenga en cuenta que cambiar solo afecta a la porción k log 3 , por lo que podemos encontrar una k que nos acerque arbitrariamente a algún número entero.kklog3k
(2) Dada algo de y el mínimo y correspondiente , demuestre que existe una cadena x 'tal que el mínimo y correspondiente ' debe ser mayor que y . Repetir esto nos da infinitamente muchas clases de cadenas de equivalencia.Xyy′y
Esquema de prueba: Dado que , dada una x y sus correspondientes y y k siempre podemos encontrar algunos x ′ = 2 m x donde log ( 2 m x + 1 ) - log ( 2 m x ) es lo suficientemente pequeño como para no contener ningún número entero en [ k log 3 + m + log x ,Iniciar sesión2metrox = m + logXXykX′= 2metroXIniciar sesión( 2metrox + 1 ) - registro( 2metrox ) . Tenga en cuenta que estamos usando implícitamente el hecho de que k log 3 + log x nunca puede ser un número entero.[ k log3 + m + logx , k log3 + registro( 2metrox + 1 ) ]k log3 + registroX