Vì `p` là số nguyên tố , ` p \ge 5` nên `p` có dạng ` p = 3k+1` hoặc ` p = 3k+2`
Xét ` p = 3k+1`
`\to 2p +1 = 2(3k+1) +1 = 6k + 3 = 3(2k+1) \vdots 3`
Nên ` 2p+1` không là số nguyên tố (loại)
Vậy ` p = 3k+2`
Khi đó ta có ` p(p+5) +31`
` = (3k+2)(3k+2+5) +31`
` = (3k+2)(3k+7) +31`
` = 9k^2 +21k + 6k + 14 +31`
` = 9k^2 +27k + 45`
` = 9(k^2 + 3k + 5) \ \vdots\ 9`
Vì ` p(p+5) +31\ \vdots 9` nên ` p(p+5) +31` là hợp số (điều phải chứng minh)