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>(3^p-1)/p=x^(p-1)+ax^(p-2)+…+x}…(3)と変形する。(aは整数）
>(3)の左辺は少数、右辺は整数となるので、xは無理数となる。

右辺が整数ということはxは整数と考えていることになります。

書き方が不明確でした。
xは整数と考えると、式が成立しないので、
xは、無理数となります。