Группа

имеет порядок

, и все её элементы являются корнями многочлена

. Но количество корней многочлена в поле не может превосходить его степень, поэтому

— это в точности все корни этого многочлена. Поэтому

. Количество элементов порядка

в циклической группе порядка

равно

, следовательно,

, если

. Далее смотрим на равенство

. Каждое слагаемое равно

или

. Но никакое слагаемое не может быть нулевым, т.к. иначе сумма была бы меньше

.