Имеется доказательство и для нерегулярных степеней, если

для таких степеней также справедливо, а

не делится на

.
Доказательство 1 случая Ферма для нерегулярных степеней

(здесь символ

заменили на символ

).
Если уравнение Ферма имеет решение в целых числах и

не делится на

,то тогда обязательно должно выполняться условие:

, но

,тогда и

,отсюда и
(1)

.
Согласно малой теореме Ферма

и

.
Сделаем в сравнении (1) следующие преобразования.
(2)

.
(3)

.
(4)

.
Подставим выражения (2),(3) и (4) в сравнение (1) и отбросим для последующих анализов члены,которые делятся на

. В остатке будем иметь сравнение:
(5)

.
Далее,смотри первую страницу данной темы,запишем:
(6)

и
(7)

.
(8)

.
(9)

.
Подставим выражения (7),(8) и (9) в формулу (6) и, отбросив все члены,которые должны делиться на

,в остатке получим следующее сравнение:
(10)

. Сравнение (10) можем записать:

.Полученное возведем в квадрат,имеем:

и

, отсюда следует,что:
(11)

, а также:

. (Отдельное доказательство).
Или,учитывая сравнение (11),запишем:

, но и

, поэтому:

. Сократим полученное сравнение на

, получим сравнение:
(12)

, тогда,сравнивая (11) и (12),найдем:

и
(13)

.
И так имеем.
(5)

(10)

(12)

(13)

.
Примем

,здесь

-остаток от деления

на

;

, здесь

- остаток от деления

на

.
Ясно,что:
(14)

.

.
Из (14) следует,что:

,полученное равенство умножим на

,имеем:

,но

,тогда

или

(решим как квадратное уравнение).
(15)

, здесь

.

.
Пусть.
(16)

. Тогда подставим (16) в (14),получим:

и

,умножим на

,имеем:

, но

, так как

,а

.

, отсюда

.Решим как квадратное уравнение,получим:

,здесь :
(17)

(18)

, но также,согласно (15):
(15)

.
Из (15) вычтем (18) получим два варианта равенств (19) и (20):
(19)

(20)

Рассмотрим первый вариант -равенство (19).

, но

,тогда:

-решим полученное равенство как квадратное уравнение.

, где:
(21)

. Отсюда:

и

-решим как квадратное уравнение,получим:

, где:
(21)

.
Ясно,что уравнение (21) не решается в целых числах по причине не соответствия
четности его членов.
Рассмотрим второе равенство (20).

- данное выражение возведем в квадрат:

и

, отсюда
(22)

,но так как

и

,то отсюда следует,что:
(23)

. Сравнение (22) запишем как:

и,учитывая (23), находим,что и

и

, тогда и

,но

. Получается,что

.
Полученное сравнение и выражение (21) дают основание утверждать,что теорема Ферма справедлива и для нерегулярных степеней

при условии,что

не делятся на

и

не делится на

, а

.
Подробное доказательство 1 случая Ферма на элементарном уровне занимает в обьеме более 20 страниц машинописного текста.
Вопросы.