Уравнение теоремы Ферма запишем следующим образом:

После преобразования получим:

(1)
В соответствии с теоремой о тождественном равенстве многочленов два многочлена равны тогда и только тогда, когда равны все их коэффициенты при соответствующих степенях переменной.
Многочлены считаются равными, если при подстановке любых чисел вместо букв они принимают одно и то же числовое значение.
Из формулы (1) следует, что коэффициенты не равны, следовательно, уравнение теоремы Ферма третьей степени не имеет решения в натуральных числах.
Кроме того, в соответствии с теоремой Безу, если многочлены равны, то при делении на двучлен, например

, они должны или делиться без остатка с равными частными от деления или давать одинаковый остаток при

. В данном случае многочлены не делятся без остатка, при это остатки соответственно равны:
для левого многочлена:
для правого многочлена:
Анализ остатков показывает, что они не равны.
Из анализа уравнения (1) с помощью теоремы Безу следует, что, действительно, уравнение (1) не имеет решения в натуральных числах.