今回はJMO2023年予選第2問を取り上げます。
「正の」というのは、0より大きいということです。
よい数と悪い数の個数の差を求めさせているので、それぞれの数の個数を求める必要がないことにまず気付かないといけません。
例えば、2つの面積の差を求める問題で、それぞれの図形の面積を求めた後にその差を求める解法を選択するようなことはしないでしょう。
それと同じことです。
さらにもう1つのことに気付けば、小学生でも簡単に解けます。
2桁の良い数と悪い数の個数の差を求めさせる誘導などをつければ、中学入試で出されても解ける受験生がかなりいるでしょうね。
2と3の条件の対等性より、2000未満の良い数の個数と悪い数の個数は同じです。
(例えば、128の場合、2と3を入れ替えた138が必ずありますし、1234の場合、2と3を入れ替えた1324が必ずありますね。)
このことに気付けば、2000以上2023以下の良い数と悪い数だけチェックすればよいことが分かります。
200□・・・□が3のとき以外の9個がよい数で、悪い数が0個
201□・・・上と同様に9個がよい数で、悪い数が0個
202□・・・□=0~3の4個すべてがよい数
したがって、求める差は9+9+4=22個となります。