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たとえばr=√3のときにxを有理数とすると
x+√3=uとならないので(4)はs^2+t^2=u^2とならない

r=√3のときにxを適当な無理数とすると
x+√3は無理数となるので(4)はs^2+t^2=u^2と同じとなります。