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(4)のyが有理数で解が整数比となるとき、(3)のyは必ず無理数となる。

(3)のyが無理数のとき、x,y,zが整数比となるかどうかは、調べていない。
(3)のyが無理数のとき、x,y,zが整数比となるならば、(4)のyが有理数のときに整数比となるが、(4)のyが有理数のときに(4)のx,y,zが整数比となるかどうかは調べていない。
(4)のyが有理数で解が整数比となるとき、(3)のyは必ず無理数となるが、(3)のyが無理数の場合は、調べていない。

どの場合も調べていないので、証明は失敗です。

(3)のyが無理数のとき、x,y,zが整数比となるならば、yが有理数のとき、x,y,zが整数比となります。
(4)のx,y,zは、(3)のx,y,zの定数倍となります。