(1)分类讨论:若z为偶数,则因为z是质数,可得到z=2,则有xy=1.这样在整数范围内必须x=1或y=0,但0、1均非质数,因此z不可能是偶数,只能是奇数;当z为奇数时,由xy+1=z得xy为偶数,由于奇数的任意次幂是奇数,故x必为偶数,但x是质数解,故x=2,此时方程为2y+1=z,再讨论y的奇偶性即可得到y=2,从而求出z,即可得到所求方程的唯一质数解.
(2)由于x、y、z互不相等的正整数,故不妨设x<y<z,则x≥1,y≥2,z≥3,则,得到a=1;
由,即,得到1<x<3.从而得到x的值;再由方程可推得,即,则可确定y的值;最后由,得到z的值;由此得到原方程的正整数解.
(3)因为2009=72×41,而41是质数,所以即求方程=7的整数解,则和与是同类二次根式,则求x、y,即求方程的解(其中a,b是正整数),即a+b=7.求出a,b即可通过=a,=b或=b,=a计算得到原方程的解.
(4)由于2a<20.625<25,则a<5,设d≤c≤b≤a,若a≤3,则b≤2,c≤1,d≤0,从而2a+2b+2c+2d≤23+22+21+2<20.625,所以a=4,若b=3时原方程不成立;若b=2,则根据题意得c=-1,d=-3,即得到原方程的解.
【解析】
(1)当z为偶数,
∵z是质数,
∴z=2,即xy=1.
∴在整数范围内必须x=1或y=0,但0、1均非质数,
∴z不可能是偶数,只能是奇数.
当z为奇数时,
∵xy+1=z,
∴xy为偶数,而奇数的任意次幂是奇数,
∴x必为偶数,但x是质数解,
∴x=2,此时方程为2y+1=z.
而当y为奇数时,2y+1是3的倍数,不为质数,所以y只能是偶数,即y=2,这时z=22+1=5.
所以x=2,y=2,z=5是所求方程的唯一质数解;
(2)∵x、y、z互不相等的正整数,
∴不妨设x<y<z,则x≥1,y≥2,z≥3,
∴,
∴a=1.
又∵,即,
所以1<x<3.故x=2.
又∵方程,
∴,即,故2<y<4,
∴y=3.
∴,故z=6;
因此,方程的正整数解为x=2,y=3,z=6;
(3)∵2009=72×41,而41是质数,
∴求方程=7的整数解,则和与是同类二次根式,
所以求x、y,即求方程的解(其中a,b是正整数),即a+b=7.
所以可取a=2,5,1,6,3,4;与a相对应的b=5,2,6,1,4,3.于是可求得原方程的解为:
(4)∵2a<20.625<25,
∴a<5,设d≤c≤b≤a,若a≤3,则b≤2,c≤1,d≤0,从而2a+2b+2c+2d≤23+22+21+2<20.625,
所以a=4,若b=3时原方程不成立;若b=2,则根据题意得c=-1,d=-3,
所以原方程的解为a=4,b=2,c=-1,d=-3.
故答案为:x=2,y=2,z=5;所以可取a=2,5,1,6,3,4;;
a=4,b=2,c=-1,d=-3.