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s^n+t^n=u^nはr^(n-1)=nを満たさないので(4)式です。
520のどこにも、(4)式に有理数s,t,uを代入したときに成り立つかどうか調べた部分はありません。

(3)式に有理数s,t,uを代入しても、成り立たないので、
(4)式に有理数s,t,uを代入しても、成り立ちません。