Для решения этой задачи введем некоторые обозначения и разберемся в понятии количества информации.
Дано:
- Два сообщения содержат одинаковое количество информации.
- Количество символов в первом тексте в 1,5 раза больше, чем во втором.
- Число символов в каждом алфавите не превышает 10.
- Каждому символу соответствует целое число битов.
Обозначения:
- Пусть ( N_1 ) и ( N_2 ) — количество символов в первом и втором тексте соответственно.
- Пусть ( I_1 ) и ( I_2 ) — количество информации в первом и втором тексте соответственно.
- Пусть ( k_1 ) и ( k_2 ) — количество символов в алфавите первого и второго текста соответственно.
- Пусть ( b_1 ) и ( b_2 ) — количество бит, необходимых для кодирования одного символа первого и второго сообщения соответственно.
Условия:
- ( I_1 = I_2 ) (так как количество информации одинаковое).
- ( N_1 = 1.5 \times N_2 ).
- ( b_1 = \log_2 k_1 ) и ( b_2 = \log_2 k_2 ).
Поскольку количество информации одинаково, то можно записать:
[ N_1 \times b_1 = N_2 \times b_2. ]
Подставим ( N_1 = 1.5 \times N_2 ):
[ 1.5 \times N_2 \times b_1 = N_2 \times b_2. ]
Сократим на ( N_2 ) (предполагая, что ( N_2 \neq 0 )):
[ 1.5 \times b_1 = b_2. ]
Теперь подставим выражения для ( b_1 ) и ( b_2 ):
[ 1.5 \times \log_2 k_1 = \log_2 k_2. ]
Это уравнение можно переписать как:
[ \log_2 k_2 = \log_2 (k_1^{1.5}). ]
Преобразуем уравнение:
[ k_2 = k_1^{1.5}. ]
Теперь нужно найти такие ( k_1 ) и ( k_2 ), которые удовлетворяют условиям целочисленности, и ( k_1 ) и ( k_2 ) не превышают 10.
Проверим возможные значения ( k_1 ):
- Для ( k_1 = 4 ): ( k_2 = 4^{1.5} = 8 ).
- Для ( k_1 = 8 ): ( k_2 = 8^{1.5} = 8 \times \sqrt{8} = 8 \times 2\sqrt{2} ), что не является целым числом.
Таким образом, единственное подходящее решение:
- ( k_1 = 4 ) и ( k_2 = 8 ).
Ответ: алфавиты содержат 4 и 8 символов соответственно.