Neka je abcd broj s traženim svojstvom i neka je x zbroj znamenaka broja n, a y zbroj znamenaka broja n+1. Onda je x=a+b+c+d.
Ako je d∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8} onda je n+1=abc(d+1) i y=a+b+c+d+1=x+1.
To znači da je y neposredni sljedbenik od x, pa su x i y različite parnosti što je suprotno uvjetu zadatka.
Zaključujemo da je d=9.
Tražimo, dakle, sve brojeve oblika n=abc9 manje od 2 020 sa svojstvom da su x i y neparni.
Kako je x=a+b+c+9, a 9 je neparan, onda a+b+c mora biti paran.
Razmotrimo prvu mogućnost, c∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8}.
Tada je n+1=ab(c+1)0, pa je y=a+b+(c+1)+0=a+b+c+1 i on je neparan ako je a+b+c paran.
Stoga tražimo sve brojeve oblika n=abc9 manje od 2 020, tako da vrijedi:
a∈{0,1,2},b∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9},c∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8}
i a+b+c je paran.
- Ako je a=0, onda je b+c paran i postoje sljedeće mogućnosti:
| paran + paran | neparan + neparan |
|---|
| b | 5 mogućnosti b∈{0,2,4,6,8} | 5 mogućnosti b∈{1,3,5,7,9} |
| c | 5 mogućnosti c∈{0,2,4,6,8} | 4 mogućnosti c∈{1,3,5,7} |
| b+c | 25 mogućnosti | 20 mogućnosti |
Za a=0 postoji ukupno 45 mogućnosti.
- Ako je a=1, onda je b+c neparan i postoje sljedeće mogućnosti:
| paran + neparan | neparan + paran |
|---|
| b | 5 mogućnosti b∈{0,2,4,6,8} | 5 mogućnosti b∈{1,3,5,7,9} |
| c | 4 mogućnosti c∈{1,3,5,7} | 5 mogućnosti c∈{0,2,4,6,8} |
| b+c | 20 mogućnosti | 25 mogućnosti |
Za a=1 postoji ukupno 45 mogućnosti.
- Ako je a=2, onda je b=0 i c∈{0,1} jer je d=9 i prema uvjetu zadatka n=abc9<2020.
Kako a+b+c mora biti paran, 2+0+c=2+c, pa c mora biti paran, tj. c=0.
Za a=2 postoji jedna mogućnost, broj 2009.
Dakle, za c∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8} postoji 45+45+1=91 broj koji zadovoljava uvjete zadatka.
Razmotrimo sada i drugu mogućnost, c=9.
Ako je c=9 i b∈{0,1,2,3,4,5,6,7,8}, onda je n=ab99, pa je x=a+b+9+9=a+b+18 neparan ako je a+b neparan.
No u tom slučaju je n+1=a(b+1)00, pa je y=a+b+1+0+0=a+b+1.
Prema uvjetu zadatka i y mora biti neparan, što je nemoguće jer je a+b neparan pa je a+b+1 paran broj.
Dakle, za c=9 također je i b=9, pa je n=a999.
No x=a+9+9+9=a+27 je neparan pa a mora biti paran tj. a∈{0,2}.
Za a=0 postoji rješenje n=999, a za a=2 rješenje 2 999 ne zadovoljava uvjete zadatka (prirodni brojevi manji od 2 020).
Dakle, za c=9 postoji samo jedna mogućnost, broj 999.
Konačno, zaključujemo da postoji 91+1=92 prirodna broja n koji zadovoljavaju uvjete zadatka.