Solution 4 to problem e3c2new


Remaining equations | Expressions | Parameters | Relevance | Back to problem e3c2new

Equations

The following unsolved equations remain:
     2      2
0=b31  + b32


Expressions

The solution is given through the following expressions:

     1
a22=---*a33
     2


b22=0


b33=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


         1     2    1     2
      - ---*b31  - ---*b32
         2          2
c33=------------------------
              a33


     - b31*n2
n1=-----------
       b32


n3=0


m1=0


m2=0


     10     2       4     2
    ----*b31 *n2 + ---*b32 *n2
     3              3
m3=----------------------------
             a33*b32


        353     4      3    79861085     2    2      3    50986422     4      3
     - -----*b31 *k1*n2  + ----------*b31 *b32 *k1*n2  + ----------*b32 *k1*n2
         3                   621231                        207077
r6=-----------------------------------------------------------------------------
                                        4    3
                                     a33 *b32


r5=0


r4=0


r3=0


          2      3         2      3
    68*b31 *k1*n2  + 68*b32 *k1*n2
r2=---------------------------------
                  3    2
               a33 *b32


             3      3             2      3
     - 68*b31 *k1*n2  - 68*b31*b32 *k1*n2
r1=----------------------------------------
                     3    3
                  a33 *b32


q20=0


q19=0


         2704     2      2    2704     2      2
      - ------*b31 *k1*n2  - ------*b32 *k1*n2
         307                  307
q17=--------------------------------------------
                         3
                      a33 *b32


      160     3      2    160         2      2
     -----*b31 *k1*n2  + -----*b31*b32 *k1*n2
       3                   3
q16=-------------------------------------------
                        3    2
                     a33 *b32


         1958     2      2    1958     2      2
      - ------*b31 *k1*n2  - ------*b32 *k1*n2
          93                   93
q15=--------------------------------------------
                           4
                        a33


q14=0


      1406404     2      2    929940     2      2
     ---------*b31 *k1*n2  + --------*b32 *k1*n2
       29779                  29779
q13=----------------------------------------------
                          3
                       a33 *b32


q12=0


q11=0


         1958     2      2    1958     2      2
      - ------*b31 *k1*n2  - ------*b32 *k1*n2
          93                   93
q10=--------------------------------------------
                           4
                        a33


        1904     3      2    3008         2      2
     - ------*b31 *k1*n2  + ------*b31*b32 *k1*n2
        307                  307
q9=------------------------------------------------
                         3    2
                      a33 *b32


q8=0


q7=0


q5=0


q4=0


             2      2         2      2
     - 34*b31 *k1*n2  - 30*b32 *k1*n2
q3=------------------------------------
                   2    2
                a33 *b32


                  2
     - 8*b31*k1*n2
q2=-----------------
          2
       a33 *b32


             2      2         2      2
     - 30*b31 *k1*n2  - 34*b32 *k1*n2
q1=------------------------------------
                   2    2
                a33 *b32


      2704     4          5408     2    2          2704     4
     ------*b31 *k1*n2 + ------*b31 *b32 *k1*n2 + ------*b32 *k1*n2
      921                 921                      921
p56=----------------------------------------------------------------
                                   4
                                a33 *b32


p55=0


p54=0


p53=0


p52=0


p51=0


p50=0


p49=0


      92     2          92     2
     ----*b31 *k1*n2 + ----*b32 *k1*n2
      3                 3
p48=-----------------------------------
                      3
                   a33


p47=0


p46=0


p45=0


      20     3          20         2
     ----*b31 *k1*n2 + ----*b31*b32 *k1*n2
      3                 3
p44=---------------------------------------
                      3
                   a33 *b32


p43=0


p42=0


p41=0


p40=0


p39=0


      16     2          16     2
     ----*b31 *k1*n2 + ----*b32 *k1*n2
      3                 3
p38=-----------------------------------
                    2
                 a33 *b32


p37=0


      40     2          40     2
     ----*b31 *k1*n2 + ----*b32 *k1*n2
      3                 3
p36=-----------------------------------
                    2
                 a33 *b32


p35=0


p34=0


p33=0


p32=0


p31=0


p30=0


p29=0


p28=0


p27=0


p26=0


         3808     2          1104     2
      - ------*b31 *k1*n2 + ------*b32 *k1*n2
         307                 307
p25=------------------------------------------
                        2
                     a33 *b32


     16*b31*k1*n2
p24=--------------
            2
         a33


p23=0


p22=0


p21=0


p20=0


p19=0


p18=0


p17=0


p16=0


      - 16*b31*k1*n2
p15=-----------------
             2
          a33


         2336344     2          1859880     2
      - ---------*b31 *k1*n2 - ---------*b32 *k1*n2
          29779                  29779
p14=------------------------------------------------
                           2
                        a33 *b32


p13=0


p12=0


p11=0


p10=0


p9=0


p8=0


p7=0


p6=0


p5=0


     - 4*k1*n2
p4=------------
       a33


    4*b31*k1*n2
p3=-------------
      a33*b32


     - 4*k1*n2
p2=------------
       a33


    4*b31*k1*n2
p1=-------------
      a33*b32


k125=0


k124=0


k122=0


k121=0


              4           2    2           4
       - 2*b31 *k1 - 4*b31 *b32 *k1 - 2*b32 *k1
k120=-------------------------------------------
                           4
                        a33


k119=0


              2               3
       - 4*b31 *b32*k1 - 4*b32 *k1
k118=------------------------------
                     3
                  a33


k117=0


k116=0


              4           2    2           4
       - 2*b31 *k1 - 4*b31 *b32 *k1 - 2*b32 *k1
k115=-------------------------------------------
                           4
                        a33


              3               2
       - 4*b31 *k1 - 4*b31*b32 *k1
k114=------------------------------
                     3
                  a33


k113=0


k112=0


k110=0


k109=0


              2           2
       - 2*b31 *k1 - 2*b32 *k1
k108=--------------------------
                   2
                a33


k107=0


              2           2
       - 2*b31 *k1 - 2*b32 *k1
k106=--------------------------
                   2
                a33


k105=0


k104=0


k103=0


k102=0


k101=0


k100=0


k99=0


k98=0


k97=0


k96=0


          2           2
     8*b31 *k1 + 8*b32 *k1
k95=-----------------------
                2
             a33


k94=0


k93=0


k92=0


k91=0


k90=0


k89=0


k88=0


k87=0


k86=0


k85=0


          2           2
     8*b31 *k1 + 8*b32 *k1
k84=-----------------------
                2
             a33


k83=0


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


k76=0


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


           4           2    2         4
      - b31 *k1 - 2*b31 *b32 *k1 - b32 *k1
k70=---------------------------------------
                        4
                     a33


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


             4           2    2           4
      - 2*b31 *k1 - 4*b31 *b32 *k1 - 2*b32 *k1
k65=-------------------------------------------
                          4
                       a33


k64=0


k63=0


k62=0


k61=0


k60=0


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


k55=0


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


k50=0


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


k44=0


k43=0


      - 4*b32*k1
k42=-------------
         a33


      - 8*b31*k1
k41=-------------
         a33


     4*b32*k1
k40=----------
       a33


k38=0


k37=0


k36=0


           4           2    2         4
      - b31 *k1 - 2*b31 *b32 *k1 - b32 *k1
k35=---------------------------------------
                        4
                     a33


k34=0


k33=0


k32=0


k30=0


k29=0


k28=0


k27=0


k26=0


k25=0


k24=0


k23=0


     4*b31*k1
k22=----------
       a33


      - 8*b32*k1
k21=-------------
         a33


      - 4*b31*k1
k20=-------------
         a33


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


k12=0


k11=0


k10=0


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


k5=k1


k4=0


k3=2*k1


k2=0


Parameters

Apart from the condition that they must not vanish to give a non-trivial solution and a non-singular solution with non-vanishing denominators, the following parameters are free:
 k1,b32,b31,n2,a33

Relevance for the application:

The following expression INT is a first

integral for the Hamiltonian HAM:

          2       2        2       2        2       2
HAM=(3*a33 *b32*u1  + 3*a33 *b32*u2  + 6*a33 *b32*u3  + 6*a33*b31*b32*u3*v1

                                   2                                2       2
      - 6*a33*b31*n2*u1 + 6*a33*b32 *u3*v2 + 6*a33*b32*n2*u2 - 3*b31 *b32*v3

              2              3   2        2
      + 20*b31 *n2*v3 - 3*b32 *v3  + 8*b32 *n2*v3)/(6*a33*b32)

                         4    3   4                    4    3   2   2
INT=(k1*(573488776419*a33 *b32 *u1  + 1146977552838*a33 *b32 *u1 *u2

                            4    3   4                    3        3   2
          + 573488776419*a33 *b32 *u2  - 2293955105676*a33 *b31*b32 *u1 *u3*v1

                             3        3
          - 4587910211352*a33 *b31*b32 *u1*u2*u3*v2

                             3        3   2
          + 2293955105676*a33 *b31*b32 *u2 *u3*v1

                             3        2      3
          + 2293955105676*a33 *b31*b32 *n2*u1

                             3        2         2
          + 2293955105676*a33 *b31*b32 *n2*u1*u2

                             3    4   2
          + 2293955105676*a33 *b32 *u1 *u3*v2

                             3    4
          - 4587910211352*a33 *b32 *u1*u2*u3*v1

                             3    4   2
          - 2293955105676*a33 *b32 *u2 *u3*v2

                             3    3      2                       3    3      3
          - 2293955105676*a33 *b32 *n2*u1 *u2 - 2293955105676*a33 *b32 *n2*u2

                             2    2    3   2   2
          - 1146977552838*a33 *b31 *b32 *u1 *v3

                             2    2    3
          + 4587910211352*a33 *b31 *b32 *u1*u3*v1*v3

                             2    2    3   2   2
          - 1146977552838*a33 *b31 *b32 *u2 *v3

                             2    2    3
          + 4587910211352*a33 *b31 *b32 *u2*u3*v2*v3

                             2    2    2      2
          + 7646517018920*a33 *b31 *b32 *n2*u1 *v3

                              2    2    2
          - 44993688903384*a33 *b31 *b32 *n2*u1*u3*v1

                             2    2    2      2
          + 3058606807568*a33 *b31 *b32 *n2*u2 *v3

                             2    2    2
          - 7113502477536*a33 *b31 *b32 *n2*u2*u3*v2

                              2    2       2   2
          - 17204663292570*a33 *b31 *b32*n2 *u1

                              2    2       2   2
          - 19498618398246*a33 *b31 *b32*n2 *u2

                             2        3
          + 9175820422704*a33 *b31*b32 *n2*u1*u3*v2

                             2        3
          - 9175820422704*a33 *b31*b32 *n2*u2*u3*v1

                             2        2   2
          - 4587910211352*a33 *b31*b32 *n2 *u1*u2

                             2    5   2   2
          - 1146977552838*a33 *b32 *u1 *v3

                             2    5
          + 4587910211352*a33 *b32 *u1*u3*v1*v3

                             2    5   2   2
          - 1146977552838*a33 *b32 *u2 *v3

                             2    5
          + 4587910211352*a33 *b32 *u2*u3*v2*v3

                             2    4      2
          + 7646517018920*a33 *b32 *n2*u1 *v3

                              2    4
          - 35817868480680*a33 *b32 *n2*u1*u3*v1

                             2    4      2
          + 3058606807568*a33 *b32 *n2*u2 *v3

                             2    4
          + 2062317945168*a33 *b32 *n2*u2*u3*v2

                              2    3   2   2                     2    3   2   2
          - 19498618398246*a33 *b32 *n2 *u1  - 17204663292570*a33 *b32 *n2 *u2

                                 3    3         2
          - 2293955105676*a33*b31 *b32 *u3*v1*v3

                                 3    2
          + 3823258509460*a33*b31 *b32 *n2*u3*v1*v3

                                  3       2
          + 30586068075680*a33*b31 *b32*n2 *u1*v3

                                 3       2
          - 3556751238768*a33*b31 *b32*n2 *u3*v1

                                  3   3
          - 38997236796492*a33*b31 *n2 *u1

                                 2    4         2
          - 2293955105676*a33*b31 *b32 *u3*v2*v3

                                  2    3
          + 17586989143516*a33*b31 *b32 *n2*u3*v2*v3

                                 2    2   2
          - 5051184532368*a33*b31 *b32 *n2 *u2*v3

                                  2    2   2
          + 27084754663044*a33*b31 *b32 *n2 *u3*v2

                                  2       3
          + 38997236796492*a33*b31 *b32*n2 *u2

                                     5         2
          - 2293955105676*a33*b31*b32 *u3*v1*v3

                                     4
          + 3823258509460*a33*b31*b32 *n2*u3*v1*v3

                                      3   2
          + 30586068075680*a33*b31*b32 *n2 *u1*v3

                                     3   2
          + 5619069183936*a33*b31*b32 *n2 *u3*v1

                                      2   3
          - 38997236796492*a33*b31*b32 *n2 *u1

                                 6         2
          - 2293955105676*a33*b32 *u3*v2*v3

                                  5
          + 17586989143516*a33*b32 *n2*u3*v2*v3

                                 4   2                               4   2
          - 5051184532368*a33*b32 *n2 *u2*v3 + 17908934240340*a33*b32 *n2 *u3*v2

                                  3   3                      4    3   4
          + 38997236796492*a33*b32 *n2 *u2 - 573488776419*b31 *b32 *v1

                             4    3   2   2                    4    3   2   2
          - 1146977552838*b31 *b32 *v1 *v2  - 1146977552838*b31 *b32 *v1 *v3

                            4    3   4                    4    3   2   2
          - 573488776419*b31 *b32 *v2  - 1146977552838*b31 *b32 *v2 *v3

                             4    2      3                     4   3
          + 1683728177456*b31 *b32 *n2*v3  - 67480512691969*b31 *n2 *v3

                             2    5   4                    2    5   2   2
          - 1146977552838*b31 *b32 *v1  - 2293955105676*b31 *b32 *v1 *v2

                             2    5   2   2                    2    5   4
          - 2293955105676*b31 *b32 *v1 *v3  - 1146977552838*b31 *b32 *v2

                             2    5   2   2                    2    4      3
          - 2293955105676*b31 *b32 *v2 *v3  + 3367456354912*b31 *b32 *n2*v3

                              2    3   2   2                     2    3   2   2
          - 12074097034714*b31 *b32 *n2 *v1  - 12074097034714*b31 *b32 *n2 *v2

                              2    2   3                      7   4
          + 73723680756665*b31 *b32 *n2 *v3 - 573488776419*b32 *v1

                             7   2   2                    7   2   2
          - 1146977552838*b32 *v1 *v2  - 1146977552838*b32 *v1 *v3

                            7   4                    7   2   2
          - 573488776419*b32 *v2  - 1146977552838*b32 *v2 *v3

                             6      3                     5   2   2
          + 1683728177456*b32 *n2*v3  - 12074097034714*b32 *n2 *v1

                              5   2   2                      4   3
          - 12074097034714*b32 *n2 *v2  + 141204193448634*b32 *n2 *v3))/(

                       4    3
       573488776419*a33 *b32 )



And again in machine readable form:



HAM=(3*a33**2*b32*u1**2 + 3*a33**2*b32*u2**2 + 6*a33**2*b32*u3**2 + 6*a33*b31*
b32*u3*v1 - 6*a33*b31*n2*u1 + 6*a33*b32**2*u3*v2 + 6*a33*b32*n2*u2 - 3*b31**2*
b32*v3**2 + 20*b31**2*n2*v3 - 3*b32**3*v3**2 + 8*b32**2*n2*v3)/(6*a33*b32)$

INT=(k1*(573488776419*a33**4*b32**3*u1**4 + 1146977552838*a33**4*b32**3*u1**2*u2
**2 + 573488776419*a33**4*b32**3*u2**4 - 2293955105676*a33**3*b31*b32**3*u1**2*
u3*v1 - 4587910211352*a33**3*b31*b32**3*u1*u2*u3*v2 + 2293955105676*a33**3*b31*
b32**3*u2**2*u3*v1 + 2293955105676*a33**3*b31*b32**2*n2*u1**3 + 2293955105676*
a33**3*b31*b32**2*n2*u1*u2**2 + 2293955105676*a33**3*b32**4*u1**2*u3*v2 - 4587910211352
*a33**3*b32**4*u1*u2*u3*v1 - 2293955105676*a33**3*b32**4*u2**2*u3*v2 - 2293955105676
*a33**3*b32**3*n2*u1**2*u2 - 2293955105676*a33**3*b32**3*n2*u2**3 - 1146977552838
*a33**2*b31**2*b32**3*u1**2*v3**2 + 4587910211352*a33**2*b31**2*b32**3*u1*u3*v1*
v3 - 1146977552838*a33**2*b31**2*b32**3*u2**2*v3**2 + 4587910211352*a33**2*b31**
2*b32**3*u2*u3*v2*v3 + 7646517018920*a33**2*b31**2*b32**2*n2*u1**2*v3 - 44993688903384
*a33**2*b31**2*b32**2*n2*u1*u3*v1 + 3058606807568*a33**2*b31**2*b32**2*n2*u2**2*
v3 - 7113502477536*a33**2*b31**2*b32**2*n2*u2*u3*v2 - 17204663292570*a33**2*b31
**2*b32*n2**2*u1**2 - 19498618398246*a33**2*b31**2*b32*n2**2*u2**2 + 9175820422704
*a33**2*b31*b32**3*n2*u1*u3*v2 - 9175820422704*a33**2*b31*b32**3*n2*u2*u3*v1 - 4587910211352
*a33**2*b31*b32**2*n2**2*u1*u2 - 1146977552838*a33**2*b32**5*u1**2*v3**2 + 4587910211352
*a33**2*b32**5*u1*u3*v1*v3 - 1146977552838*a33**2*b32**5*u2**2*v3**2 + 4587910211352
*a33**2*b32**5*u2*u3*v2*v3 + 7646517018920*a33**2*b32**4*n2*u1**2*v3 - 35817868480680
*a33**2*b32**4*n2*u1*u3*v1 + 3058606807568*a33**2*b32**4*n2*u2**2*v3 + 2062317945168
*a33**2*b32**4*n2*u2*u3*v2 - 19498618398246*a33**2*b32**3*n2**2*u1**2 - 17204663292570
*a33**2*b32**3*n2**2*u2**2 - 2293955105676*a33*b31**3*b32**3*u3*v1*v3**2 + 3823258509460
*a33*b31**3*b32**2*n2*u3*v1*v3 + 30586068075680*a33*b31**3*b32*n2**2*u1*v3 - 3556751238768
*a33*b31**3*b32*n2**2*u3*v1 - 38997236796492*a33*b31**3*n2**3*u1 - 2293955105676
*a33*b31**2*b32**4*u3*v2*v3**2 + 17586989143516*a33*b31**2*b32**3*n2*u3*v2*v3 - 5051184532368
*a33*b31**2*b32**2*n2**2*u2*v3 + 27084754663044*a33*b31**2*b32**2*n2**2*u3*v2 + 38997236796492
*a33*b31**2*b32*n2**3*u2 - 2293955105676*a33*b31*b32**5*u3*v1*v3**2 + 3823258509460
*a33*b31*b32**4*n2*u3*v1*v3 + 30586068075680*a33*b31*b32**3*n2**2*u1*v3 + 5619069183936
*a33*b31*b32**3*n2**2*u3*v1 - 38997236796492*a33*b31*b32**2*n2**3*u1 - 2293955105676
*a33*b32**6*u3*v2*v3**2 + 17586989143516*a33*b32**5*n2*u3*v2*v3 - 5051184532368*
a33*b32**4*n2**2*u2*v3 + 17908934240340*a33*b32**4*n2**2*u3*v2 + 38997236796492*
a33*b32**3*n2**3*u2 - 573488776419*b31**4*b32**3*v1**4 - 1146977552838*b31**4*
b32**3*v1**2*v2**2 - 1146977552838*b31**4*b32**3*v1**2*v3**2 - 573488776419*b31
**4*b32**3*v2**4 - 1146977552838*b31**4*b32**3*v2**2*v3**2 + 1683728177456*b31**
4*b32**2*n2*v3**3 - 67480512691969*b31**4*n2**3*v3 - 1146977552838*b31**2*b32**5
*v1**4 - 2293955105676*b31**2*b32**5*v1**2*v2**2 - 2293955105676*b31**2*b32**5*
v1**2*v3**2 - 1146977552838*b31**2*b32**5*v2**4 - 2293955105676*b31**2*b32**5*v2
**2*v3**2 + 3367456354912*b31**2*b32**4*n2*v3**3 - 12074097034714*b31**2*b32**3*
n2**2*v1**2 - 12074097034714*b31**2*b32**3*n2**2*v2**2 + 73723680756665*b31**2*
b32**2*n2**3*v3 - 573488776419*b32**7*v1**4 - 1146977552838*b32**7*v1**2*v2**2 -
 1146977552838*b32**7*v1**2*v3**2 - 573488776419*b32**7*v2**4 - 1146977552838*
b32**7*v2**2*v3**2 + 1683728177456*b32**6*n2*v3**3 - 12074097034714*b32**5*n2**2
*v1**2 - 12074097034714*b32**5*n2**2*v2**2 + 141204193448634*b32**4*n2**3*v3))/(573488776419
*a33**4*b32**3)$