Neka je p=2. Tada je 22+2=4+2=6, pa je zadani izraz složen broj.
Neka je p=3. Tada je 32+2=9+2=11, pa je zadani izraz prost broj.
Neka je p>3 prost broj.
Tada p nije djeljiv s 3, pa mora biti oblika p=3k+1 ili p=3k+2, gdje je k∈N.
Za p=3k+1 slijedi
p2+2=(3k+1)2+2=9k2+6k+1+2=9k2+6k+3=3(3k2+2k+1).
Dobiveni je izraz djeljiv brojem 3, pa nije prost broj.
Za p=3k+2 slijedi
p2+2=(3k+2)2+2=9k2+12k+4+2=9k2+12k+6=3(3k2+4k+2).
Dobiveni je izraz djeljiv brojem 3, pa nije prost broj.
Dakle, p=3 je jedino rješenje.