> X/d Y/d が有理数となるので、(X/d)^p+(Y/d)^p=(X/d+r)^pは、成り立ちません。
> どういう式を満たすかは、関係ないと思います。
間違い。考え直し。

「間違い」の理由を教えていただけないでしょうか。