Załóżmy, że liczba pierwsza . W tym wypadku są dwie możliwości:
- liczba p daje w dzieleniu przez 3 resztę równą 1, ale wtedy liczba (p+2) jest podzielna przez 3, więc iloczyn (p+2)(p-2) dzieli się przez 3, co jest sprzeczne z warunkiem zadania
- liczba p daje w dzieleniu przez 3 resztę równą 2, ale wtedy liczba (p-2) dzieli się przez 3, więc iloczyn (p-2)(p+2) dzieli się przez 3, co jest sprzeczne z warunkiem zadania.
Wniosek- jeśli liczba nie dzieli się przez 3, liczba p musi dzielić się przez 3.
Jedyną liczbą pierwszą podzielną przez 3 jest p=3.
Załóżmy, że liczba pierwsza . W tym wypadku są dwie możliwości:
- liczba p daje w dzieleniu przez 3 resztę równą 1, ale wtedy liczba (p+2) jest podzielna przez 3, więc iloczyn (p+2)(p-2) dzieli się przez 3, co jest sprzeczne z warunkiem zadania
- liczba p daje w dzieleniu przez 3 resztę równą 2, ale wtedy liczba (p-2) dzieli się przez 3, więc iloczyn (p-2)(p+2) dzieli się przez 3, co jest sprzeczne z warunkiem zadania.
Wniosek- jeśli liczba nie dzieli się przez 3, liczba p musi dzielić się przez 3.
Jedyną liczbą pierwszą podzielną przez 3 jest p=3.
A to dowodzi tezy zadania.