Điều kiện đã cho tương đương với x3+x+2=(2y−1)3+(2y−1)+2 (∗).Vì hàm số f(t)=t3+t+2,∀t∈R có f′(t)=2t2+1>0,∀t∈R nên nó đồng biến trên R. Do đó (∗) tương đương với f(x)=f(2y−1), hay x=2y−1.
Từ kết quả trên suy ra P=(2y−1)2−y2−3y=3y2−7y+1=3(y−76)2−3712≥−3712. Dấu bằng xảy ra khi (x;y) thỏa mãn x=2y−1 và y=76; suy ra (x;y)=(43;76).
Suy ra P đạt giá trị nhỏ nhất bằng −3712.