Задача с Международной математической олимпиады

Это была сложная задача из теории чисел. У меня было два возможных подхода. Самый очевидный — уравнение Пелля, а второй — просто манипуляции и бесконечный спуск Ферма. Я выбрал второй вариант. Я понимаю, что в моём решении могут быть некоторые пробелы, но это моя лучшая попытка.