Ta có: p2 - 1 = (p - 1)(p + 1)
Vì p là số nguyên tố lớn hơn 3 nên (p - 1)(p + 1) là tích hai số chẵn liên tiếp => (p - 1)(p + 1) chia hết cho 8 (1)
Vì p nguyên tố lớn hơn 3 nên p có dạng 3k + 1 hoặc 3k + 2
- Với p = 3k + 1 thì:
(p - 1)(p + 1) = (3k + 1 - 1)(3k + 1 + 1) = 3k(3k + 2) chia hết cho 3
- Với p = 3k + 2 thì:
(p - 1)(p + 1) = (3k + 2 - 1)(3k + 2 + 1) = (3k + 1)(3k + 3) = 3(3k + 1)(k + 1) chia hết cho 3
=> (p - 1)(p + 1) chia hết cho 3 (2)
Vì (8,3) = 1 nên từ (1) và (2) suy ra (p - 1)(p + 1) chia hết cho 24 hay p2 - 1 chia hết cho 24
Ta có : p2-1 chia hết cho 24
=> p2=24+1=25
=> p=5
Vậy p=5.