Теорема Ферма утверждает, что при 

 не существуют натуральных чисел 

, 

 и 

, которые удовлетворяли бы равенство                                                           
 
                                                                                    Попробуем доказать эту теорему. 
Если 

, то то для этих чисел справедлива теорема Пифагора 

.  Возьмём  это за основу нашего доказательства.  
Рассмотрим вначале случай, когда 

.
Если 

 то: 

то есть имеется прямоугольный треугольник 

 со сторонами 

 и 

. Но, так как 
 
 то треугольник 

 не подобен треугольнику 

 со сторонами соответственно 

 и 

 , то есть его просто не может быть. Теорема доказана.
В общем случае,  если 

, то  равенство 

 можно записать в виде                                                 
 
                                             Говоря другими словами, мы имеем прямоугольный треугольник со сторонами соответственно равными 

 и 

 (обозначим его как 

).  Итак, у нас имеется два треугольника – это треугольник 

 со сторонами 

 и 

, и треугольник 

 со сторонами 

 и 

. Но так как эти два треугольника не могут быть подобны, то второго треугольника не существует, то есть теорема может считаться доказанной для 

.