Похожий на ваш подход уже существует:
1. По левую и по правую части ВТФ находятся множества, которые (по теореме) не пересекаются
Мной было предложено возвратиться к истокам.
Вместо уравнения Ферма, записанного на манер ур-я Пифагора, записать мнимое уравнение Ферма, которое выглядит как "кастрированный ноль характеристики

" , то есть удалить из алгебраической записи формы "ноль характеристики

" слагаемые которые входят в уравнение Ферма.
topic41990.htmlИмеется и красивый геометрический смысл.
А так же то, что вы называете инвариантом.
Это не что иное как обратная сумма переменных

Но дальше в пунктах 3) и 4) слишком много расплывчатых понятий, и вы склоняетесь к тому чтобы при помощи численных проверок прощупать некие свойства фазового пространства. Уверен, что тему закроют, а перед этим вы насладитесь язвительными комментариями здешних мастеров слова.
Будем посмотреть...