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> (4)はrが有理数のとき、x,yは共に有理数とならない。ので、
これは(3)にx,yが整数比の無理数解がないことを証明していないから使ったらダメだよ

どうして、(3)にx,yが整数比の無理数解がないことを証明してからでないと、
(4)を使ってはいけないのでしょうか？