Обозначим количество прочитанных Артёмом книг до 23 февраля как (х+4), а непрочитанных, как (y). Тогда, по состоянию на утро 23 февраля в шкафу было всего книг (х+4)+(y)=33.
К вечеру ситуация изменилась, непрочитанных книг стало больше на 3 штуки, т. е. (х+4)+(y+3)=36, и Артём увидел, что соотношение прочитанных к непрочитанным книгам стало два к одному, что можно записать как 2(y+3)+(y+3)=36, откуда (y+3)=12.
Тогда, из ранее составленного уравнения
(х+4)+(y+3)=36;
(х+4)+12=36;
(х+4)=36-12;
(х+4)=24.
Ответ: 24 прочитанных книги было у Артёма в начале 2015 года.