Как sepp2k указывает, a*
- это обычный язык, поэтому разрешимый.
Все конечные языки являются регулярными. Некоторые бесконечные языки являются регулярными. Только бесконечные языки могут быть неразрешимыми.
Чтобы быть неразрешимым, на языке, на котором TM терпит неудачу, должны быть отдельные строки. В самом деле, должно быть бесконечно много таких строк (в противном случае плохо управляемые могут обрабатываться логикой конкретного случая).
Для того чтобы язык был бесконечным, необходимо, но недостаточно для неразрешимости.