回答

n^2≠3(3k^2)で一見n^2が3の倍数でないように見えます。

しかし、式からわかるのはn^2が3(3k^2)の形にならないということだけで、n^2が3の倍数でないといっている訳ではありません。

どういうことかというと、
n^2=3(3k^2+1)であればn^2≠3(3k^2)でもn^2が3の倍数になっちゃうのです。(-_-;)

このような例はn^2=3(3k^2+1)以外にもたくさんあります。

なので、ゲストさんの回答では証明ができないのです。

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3k^2が3の倍数でない値をとることを示せてないのでは?

そもそも、いきなりn≠3kと置くのも微妙だと思います。
もちろん頑張ればこれでもいけそうですが、僕は思いつきませんね。
先生に貴方の方法でも出来るかどうか聞いてみてはどうでしょうか?

この手の問題は下の答えのように、具体的に条件を満たす値を置いて解いていくというやり方が定番だと思います

※バッサリ否定してすみません。僕の考えが100%正しいとは限らないので、あくまで参考程度に

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