Для решения задачи о световом табло, на котором лампочки могут быть в трех состояниях (включено, выключено, мигает), нужно определить минимальное количество лампочек, которое позволит передать 50 различных сигналов.
Анализ задачи
Каждая лампочка может находиться в одном из трёх состояний. Соответственно, если у нас есть ( n ) лампочек, то общее количество различных комбинаций состояний этих лампочек можно выразить как ( 3^n ). Нам нужно, чтобы это количество не было меньше 50.
Вычисление минимального количества лампочек
Для определения минимального количества лампочек ( n ), необходимо решить неравенство:
[ 3^n \geq 50 ]
Применим логарифмы для решения этого неравенства:
[ n \geq \log_3(50) ]
Воспользуемся натуральными логарифмами для вычисления:
[ n \geq \frac{\ln 50}{\ln 3} ]
Рассчитаем значения:
[ \ln 50 \approx 3.912 ]
[ \ln 3 \approx 1.099 ]
Тогда:
[ n \geq \frac{3.912}{1.099} \approx 3.56 ]
Так как ( n ) должно быть целым числом, округляем до ближайшего большего целого:
[ n = 4 ]
Проверка
Проверим, что с 4 лампочками можно передать количество сигналов, которое не меньше 50:
[ 3^4 = 81 ]
Действительно, 81 больше 50.
Проверим для 3 лампочек:
[ 3^3 = 27 ]
27 меньше 50, значит, 3 лампочек недостаточно.
Заключение
Таким образом, наименьшее количество лампочек, необходимое для передачи 50 различных сигналов, равно 4.