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が有理数より、互いに素な整数と自然数を使ってと表せる。
方程式に代入して、
両辺にをかけて
は互いに素なので
よっては整数。
質問者さんの式が導けた体で進めます。
見やすくするためと置いて、または有理数ですからと置きます。ただし、は互いに素です。
式変形をして
となります。は互いに素ですから、左辺が整数になるためにはがの倍数になっていなければならず、このときはの倍数です。互いに素ということを用いればであることを言えます。
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色々表記を間違えてしまいました。すみません。明らかなものばかりですから察してください。
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