Четырёхзначное число \( abcd \) — автобиографическое число, если:
- \( a \) — это количество нулей в числе,
- \( b \) — это количество единиц в числе,
- \( c \) — это количество двоек в числе,
- \( d \) — это количество троек в числе.
Так как \( a, b, c, d \) являются цифрами числа, то их значения могут быть от 0 до 9.
Также учтем, что \( a \) не может быть нулем, так как это четырёхзначное число. То есть \( a \) должно быть от 1 до 4.
Наша задача — найти все возможные такие числа.
Для начала можно получить несколько ограничений:
- \( a + b + c + d = 4 \) (так как число состоит из четырех цифр).
- Помимо условий, что \( a \), \( b \), \( c \), и \( d \) — это количества определенных цифр, необходимо учитывать, что эти значения не могут превышать доступные им позиции.
Определим возможные варианты:
Пусть \( a = 1 \).
- Этим мы ограничиваем количество нулей. Получаем, что \( b + c + d = 3 \).
Пусть \( a = 2 \).
- Тогда \( b + c + d = 2 \).
Пусть \( a = 3 \).
- Получим, что \( b + c + d = 1 \).
Пусть \( a = 4 \).
- Это невозможно, так как число не может состоять из четырёх нулей.
Теперь проверим каждое из условий:
Для \( a = 1 \):
- Варианты: \( b + c + d = 3 \):
- Если \( b = 3, c = 0, d = 0 \) → число 1110 (они не подходят, так как 3 единицы).
- Если \( b = 2, c = 1, d = 0 \) → число 1210 (подходит).
- Если \( b = 2, c = 0, d = 1 \) → число 1021 (не подходит, 0 нулей).
- Если \( b = 1, c = 2, d = 0 \) → число 2021 (не подходит, 2 двойки).
- Если \( b = 1, c = 1, d = 1 \) → число 1112 (не подходит, 2 единицы).
- Если \( b = 0, c = 3, d = 0 \) → 2000 (не подходит, 3 двойки).
- Варианты: \( b + c + d = 3 \):
Для \( a = 2 \):
- Варианты: \( b + c + d = 2 \).
- Если \( b = 2, c = 0, d = 0 \) → число 2200 (не подходит, 2 двойки).
- Но если \( b = 0, c = 2, d = 0 \) → число 2002 (это подходит).
- Варианты: \( b + c + d = 2 \).
Для \( a = 3 \):
- Будем проверять:
- \( b + c + d = 1 \):
- Если \( b = 1, c = 0, d = 0 \) → 3010 (не подходит, но по правилам подойдет).
- \( b + c + d = 1 \):
- Будем проверять:
В итоге проверяя всевозможные вариации, мы найдём только два автобиографических числа:
- 1210
Итак, все четырёхзначные автобиографические числа: 1210, 2020.