Что-то вы перемудрили. После 1 действия, сократите левую и правую часть на

(не забудьте проверить отдельно будут ли решения

удовлетворять вашей системе, так у вас появятся точки вида

). Далее сверните

аккуратно сгруппируте что останеться, решите совокупность и получите нужный ответ.