Vì p là SNT > 3 nên p có 2 dạng:
+ Nếu p = 3n + 1 (n thuộc N) thì ta có:
8p + 1 = 8(3n + 1) + 1 = 24n + 8 + 1 = 24n + 9 là hợp số (loại)
+ Nếu p = 3n + 2 (n thuộc N) thì ta có:
8p + 1 = 8(3n + 2) + 1 = 24n + 16 + 1 = 24n + 17 là SNT (chọn)
Thay p = 3n + 2 vào 4p + 1, ta có:
4(3n + 2) + 1 = 12n + 8 + 1 = 12n + 9 là hợp số.
Vậy 4p + 1 là hợp số (ĐPCM)