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> (3)はyを有理数とすると、xは無理数となります。

yを有理数と仮定してはいけない。yもxも無理数で自然数比をなす場合があり得るから。

x,y,zが無理数で、整数比となるならば、x,y,zが有理数で、整数比となります。