3. Zadatak
Postoje li prirodni brojevi i takvi da je kvadrat prirodnog broja?
Pretpostavimo prvo da vrijedi . Tada je
Da bi to bio kvadrat prirodnog broja, brojevi i moraju biti parni, što je očito nemoguće.
Prema tome, vrijedi i bez smanjenja općenitosti možemo pretpostaviti .
Pretpostavimo da vrijedi za neki prirodan broj . Tada je
Brojevi i su relativno prosti, pa svaki od njih zasebno mora biti potpun kvadrat.
Označimo , te neka je prirodan broj takav da je . Tada je
Najveći zajednički djelitelj brojeva i dijeli njihovu razliku koja iznosi . Također, to su brojevi iste parnosti, čiji je umnožak paran broj. Zaključujemo da je najveći zajednički djelitelj tih brojeva jednak . Zato prost broj dijeli točno jedan od brojeva i , pa onda i u potpunosti dijeli taj broj.
Ako vrijedi , imamo , iz čega slijedi
odakle bi trebalo vrijediti , čime dolazimo do kontradikcije.
Ako vrijedi , imamo i , iz čega slijedi
odakle slijedi , što ne vrijedi ni za koji prirodan broj .
U oba slučaja došli smo do kontradikcije, pa ne postoje traženi brojevi i .