考察
(1) f(x) が整数係数の多項式で方程式 f(x) = 0 は 1 と 3 を解にもっているとする。このとき
(イ) f(0) は 3 の倍数である。
(ロ) f(0) = 0 のとき f(x)/x は整数係数の多項式で方程式 f(x)/x = 0 は 1 と 3 を解にもっている。
(2) x2 - 4x + 3, x3 - 3x2 - x + 3,
x4 - 3x3 - x + 3, ... , xn - 3xn-1 - x + 3
は整数係数の多項式で 1 , 3 をそのゼロとしてもっている。
(3) f(x), g(x) は共に整数係数の多項式で 1 と 3 をゼロにもっているとき
f(x) - g(x) は整数係数の多項式で 1 と 3 をゼロにもっている。
以上のことを、考慮にいれて、問題を背理法で考える。