Solución. Pongamos que los números $A,B,\ldots,I$ están colocados como en la siguiente tabla:
\[\begin{bmatrix}
A&B&C\\
D&E&F\\
G&H&I
\end{bmatrix}\]
Cada uno de los seis números de tres cifras es congruente módulo $9$ con la suma de sus dígitos y la suma total $S$ tendrá, por lo tanto, la siguiente congruencia:
\begin{align*}
S&\equiv (A+B+C)+(D+E+F)+(G+H+I)\\
&\qquad +(A+D+G)+(B+E+H)+(C+F+I)\\
& \equiv 2(A+B+C+D+E+F+G+H+I)=90\equiv 0\ (\text{mod }9).
\end{align*}
ya que la suma $A+B+C+D+E+F+G+H+I=45$ no depende de cómo se coloquen los números. Ahora bien, esto nos dice que no puede ser $S=2001$ ya que $2001\equiv 3\not\equiv 0\ (\text{mod }9)$.