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(3)に有理数解が存在しないことが,フェルマーの最終定理と同値と思い込んでしまっているのか?

(3)のx,yが無理数で、整数比となるならば、
s^n+t^n=u^nと同じとなります。
(4)は、(x+(an)^{1/(n-1)})=uの場合でも、x,yが整数比とならないので、
s,tは整数比となりません。よって、s^n+t^n=u^nは成立しません。