p là số nguyên tố lớn hơn 3 thì p không chia hết cho 3, p có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2 (k ∈ N)
- TH1: p = 3k + 1 thì p2 = (3k + 1).(3k + 1) = 9k2 + 6k + 1 chia cho 3 dư 1.
- TH2: p = 3k + 2, (biến đổi tương tự, cũng suy ra p2 chia cho 3 dư 1)
p2 chia cho 3 dư 1 nên p2 chia hết cho 3.