Các số nguyên thỏa mãn -20 ≤ x ≤ 20 là:  -19; -18;….; 0; 1; 2; 3;…; 19; 20.

Vì x   M nên M = {-19; -18;….; 0; 1; 2; 3;…; 19; 20}

Ta có tổng các phần tử của tập hợp M là:

(-19) + (-18) + (-17) +….+ 0 + 1 + 2 + … + 19 + 20

= [(-19) + 19] + [(-18) + 18] +… + [(-1) + 1] + (0 + 20)

= 0 + 0 + … + 0 + 20

= 20

Lấy ba số bất kì trong 5 số nguyên.

Vì tổng của ba số bất kì trong chúng luôn là số nguyên âm nên trong ba số này phải có 1 số nguyên âm. Gọi số âm đó là a. Tiếp tục lấy 3 số khác a trong các số đã cho. Tương tự ba số vừa lấy phải có một số nguyên âm. Gọi số đó là b (theo cách chọn, ta có b khác a).

Gọi s là tổng của ba số còn lại (khác a và b) là số nguyên âm.

Khi đó tổng của năm số đã cho đúng bằng a + b + s

Vì a là số nguyên âm, b là số nguyên âm, s là số nguyên âm.

Do đó tổng của ba số nguyên âm là số nguyên âm hay a + b + s là số nguyên âm.

Vậy tổng của năm số đó là số nguyên âm.