Để x, y , z là số nguyên tố thì x, y ,z phải là số lẻ hoặc bằng 2 (2 là số nguyên tố chẵn duy nhất)
Xét từng trường hợp:
+ x lẻ ; y lẻ \Rightarrow [TEX]x^y[/TEX] lẻ (số lẻ lũy thừa số lẻ luôn có kết quả là số lẻ)\Rightarrow [TEX]x^y + 1[/TEX] là số chẵn \Rightarrow z là số chẵn \Rightarrow [TEX]z = 2 [/TEX]\Rightarrow[TEX] x^y = 1[/TEX] => [TEX]x = 1[/TEX] (loại, vì 1 không phải là số nguyên tố) hoặc [TEX]y = 0[/TEX] (loại)
+ x lẻ ; [TEX]y = 2[/TEX]\Rightarrow z chẵn \Rightarrow z phải bằng 2 \Rightarrow[TEX] y = 0 [/TEX](loại) hoặc [TEX]x = 1[/TEX] (loại)
+ x chẵn, y lẻ\Rightarrow [TEX]x = 2[/TEX] \Rightarrow [TEX]2^y + 1 = SNT[/TEX] (số nguyên tố) \Rightarrow [TEX]2^y = SNT - 1[/TEX] \Rightarrow [TEX][(SNT - 1) - 2] [/TEX] trùng y mod(2) vô lí vì [TEX]SNT - 3[/TEX] là số chẵn, y là số lẻ.
+ x chẵn , y chẵn \Rightarrow[TEX] x = y = 2[/TEX] \Rightarrow [TEX]x^y + 1 = 5 = z[/TEX] (Thỏa mãn)
Vậy [TEX]x = y = 2[/TEX] và [TEX]z = 5[/TEX] là bộ số duy nhất thỏa mãn đề bài.