Arithmetica

Provare che per ogni numero naturale n si ha
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Procediamo per induzione su n
Per n = 0 chiaramente 4 + 2 + 1 = 7.
Ammesso che che per un dato n sia
allora per n + 1 si ottiene
Dallo sviluppo della potenza del binomio risulta
e dall'ipotesi induttiva
Michael Stifel, Arithmetica integra, 1544.
 Sophie Germain
Fourier
I. Per ogni numero naturale n > 1 e per ogni primo p si ha
infatti
Per n = 1 risulta  p = 5.
II. Per ogni coppia di naturali x, y > 1 e per ogni primo p si ha
infatti
Per  x = y = 1 risulta  p = 5.
Quindi per ogni naturale n > 1 e per ogni primo p si ha: e  
Per i polinomi P(n) = n4 + 4 il termine noto 4 non è l'unico che dà luogo alla scomposizione in fattori vista sopra. Infatti
Se n = 1 in virtù dell'identità
, m dispari, 
risulta che P(1) è multiplo di 5
Uno dei due fattori è sempre multiplo di 5, entrambi mai.
 
Sia  p un primo e  a, b due numeri naturali entrambi minori di  p, allora il prodotto ab non è divisibile per  p.
Gauss
Neghiamo la tesi e supponiamo sia b il più piccolo numero naturale tale che ab = kp; dato che b < p  allora
Moltiplicando ambo i membri per a risulta
Dunque p divide ar e non potendo dividere a < b allora p deve dividere r  con r < b; quindi r è divisibile per p e risulta essere più piccolo del più piccolo naturale b che rende il prodotto ab divisibile per p ma questo è assurdo.