נניח בשלילה כי אלגברי, כלומר שורש של פולינום כלשהוא
-
כאשר וכן .
יהי פולינום ממעלה . נגדיר . נגזור ונקבל כי
-
נגדיר . נגזור ונקבל כי
-
כיון שהפונקציה גזירה, ניישם את משפט הערך הממוצע של לגראנז' מעל הקטע כאשר . לכן קיים עבורו
-
נסמן
-
נסכום ונקבל כי
-
יהי פולינום בעל שורש מריבוי . נראה כי לכל מתקיים .
נרשום , כאשר פולינום עבורו .
-
כאשר פולינומים.
עתה נגדיר פולינום
-
כאשר ראשוני המקיים וגם . מתקיים כי
-
לכן לכל הפונקציה היא פולינום במקדמים שלמים המתחלקים כולם ב- .
לפי חלק ב, לכל מתקיים
-
ולכן מספר שלם המתחלק ב- .
לעומת זאת, עבור מתקיים
-
אך , והמספרים אינם מתחלקים ב- . לכן לא מתחלק ב- .
כלומר, הסכום הוא מספר שלם שאינו מתחלק ב- , ובפרט שונה מאפס.
לפי חלק א לכל מתקיים . לכן
-
על פי אי-שוויון המשולש מתקיים
-
אך , כלומר עבור גדול מספיק מתקיים . סתירה.