nnosipov, благодарю за подсказку!
На сколько я понимаю, после упрощения получим следующее:

, где

Перепишем иначе


должно быть натуральным, а для этого число слева должно быть натуральным.
Вот тут я не знаю.. Следует ли из взаимной простоты

и

взаимная простота

и

и если да, как это доказать.
Пожалуйста, можно еще подсказочку.