Solution 61 to problem e3c2new


Expressions | Parameters | Relevance | Back to problem e3c2new

Expressions

The solution is given through the following expressions:

b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


n1=0


n2=0


m1=0


m2=0


    m3*q1
r6=-------
     a22


r5=0


r4=0


r2=0


r1=0


q20=0


q19=0


q17=0


q16=0


                          2
      - a22*c33*q1 - k1*m3
q15=------------------------
                 2
              a22


q14=0


q13=0


      - b33*q1 - m3*p5
q12=-------------------
            a22


q11=0


                          2
      - a22*c33*q1 - k1*m3
q10=------------------------
                 2
              a22


q9=0


q8=0


     - b33*q1 - m3*p5
q7=-------------------
           a22


q5=0


q4=0


q3=q1


q2=0


        2                                                2
     a22 *k26*m3 + 2*a22*c33*k1*m3 + a22*c33*k10*m3 + b33 *k1*m3
p56=-------------------------------------------------------------
                                   3
                                a22


p55=0


p54=0


        2
     a22 *p19 + a22*c33*p5 + 2*b33*k1*m3
p53=-------------------------------------
                       2
                    a22


p52=0


p51=0


        2                              2
     a22 *k26*m3 + a22*c33*k10*m3 + b33 *k1*m3
p50=-------------------------------------------
                          3
                       a22


p49=0


p48=0


p47=0


p46=0


        2                              2
     a22 *k26*m3 + a22*c33*k10*m3 + b33 *k1*m3
p45=-------------------------------------------
                          3
                       a22


p44=0


p43=0


p42=0


     a22*p14 + b33*p5 + k10*m3
p41=---------------------------
                a22


p40=0


p39=0


     2*k1*m3
p38=---------
       a22


p37=0


     2*k1*m3
p36=---------
       a22


p35=0


p34=0


p33=p19


p32=0


p31=0


p30=0


p29=0


p28=0


p27=0


p26=0


p25=p14


p24=0


p23=0


p22=0


p21=0


p20=0


p18=0


p17=0


p16=0


p15=0


p13=0


p12=0


p11=0


p9=0


p8=0


p7=p5


p6=0


p4=0


p3=0


p2=0


p1=0


k125=0


k124=0


k122=0


k121=0


            2                    2             2          2
       - a22 *c33*k26 - 2*a22*c33 *k1 - a22*c33 *k10 - b33 *c33*k1
k120=--------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k119=0


k118=0


            2                                                   3
       - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k117=----------------------------------------------------------------
                                      3
                                   a22


k116=0


            2                    2             2          2
       - a22 *c33*k26 - 2*a22*c33 *k1 - a22*c33 *k10 - b33 *c33*k1
k115=--------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k114=0


k113=0


            2                                                   3
       - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k112=----------------------------------------------------------------
                                      3
                                   a22


k110=0


k109=0


         2                                       2
      a22 *k26 + 2*a22*c33*k1 + a22*c33*k10 + b33 *k1
k108=-------------------------------------------------
                              2
                           a22


k107=0


         2                                       2
      a22 *k26 + 2*a22*c33*k1 + a22*c33*k10 + b33 *k1
k106=-------------------------------------------------
                              2
                           a22


k105=0


k104=0


       - 2*b33*c33*k1
k103=-----------------
              2
           a22


k102=0


k101=0


k100=0


k99=0


k98=0


k97=0


k96=0


                             2
      - 2*a22*c33*k10 - 2*b33 *k1
k95=------------------------------
                    2
                 a22


k94=0


k93=0


k92=0


k91=0


k90=0


      - 2*b33*c33*k1
k89=-----------------
             2
          a22


k88=0


k87=0


k86=0


k85=0


                             2
      - 2*a22*c33*k10 - 2*b33 *k1
k84=------------------------------
                    2
                 a22


k83=0


k82=0


k81=0


     a22*k23 + b33*k10
k80=-------------------
            a22


k79=0


k78=0


     2*b33*k1
k77=----------
       a22


k76=0


     2*b33*k1
k75=----------
       a22


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


           2                  2             2          2
      - a22 *c33*k26 - a22*c33 *k1 - a22*c33 *k10 - b33 *c33*k1
k70=------------------------------------------------------------
                                   3
                                a22


k69=0


k68=0


           2                                                   3
      - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k67=----------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k66=0


             2                    2               2            2
      - 2*a22 *c33*k26 - 2*a22*c33 *k1 - 2*a22*c33 *k10 - 2*b33 *c33*k1
k65=--------------------------------------------------------------------
                                       3
                                    a22


k64=0


k63=0


           2                                                   3
      - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k62=----------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k61=0


k60=0


k59=0


k58=k26


k57=0


        2                        2
     a22 *k26 + a22*c33*k10 + b33 *k1
k56=----------------------------------
                      2
                   a22


k55=0


k54=0


           2                                                   3
      - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k53=----------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k52=0


k51=0


k50=0


k49=0


k48=0


                             2
      - 2*a22*c33*k10 - 2*b33 *k1
k47=------------------------------
                    2
                 a22


k46=0


k45=0


k44=k23


k43=0


k42=0


k41=0


k40=0


k38=0


k37=0


k36=0


           2                  2             2          2
      - a22 *c33*k26 - a22*c33 *k1 - a22*c33 *k10 - b33 *c33*k1
k35=------------------------------------------------------------
                                   3
                                a22


k34=0


k33=0


           2                                                   3
      - a22 *b33*k26 - 2*a22*b33*c33*k1 - a22*b33*c33*k10 - b33 *k1
k32=----------------------------------------------------------------
                                     3
                                  a22


k30=0


k29=0


        2                        2
     a22 *k26 + a22*c33*k10 + b33 *k1
k28=----------------------------------
                      2
                   a22


k27=0


k25=0


k24=0


k22=0


k21=0


k20=0


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


k12=k10


k11=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:
 b33,c33,n3,m3,r3,q1,p19,p14,p10,p5,k26,k23,k10,k1,a33,a22

Relevance for the application:

The following expression INT is a first

integral for the Hamiltonian HAM:

          2         2         2                     2
HAM=a22*u1  + a22*u2  + a33*u3  + b33*u3*v3 + c33*v3  + m3*v3 + n3*u3

        3      4        3      2   2      3      4      3       2   2
INT=(a22 *k1*u1  + 2*a22 *k1*u1 *u2  + a22 *k1*u2  + a22 *k10*u1 *u3

           3       2   2      3          2         3          2
      + a22 *k10*u2 *u3  + a22 *k23*u1*u3 *v1 + a22 *k23*u2*u3 *v2

           3       3         3       2   2      3       2   2      3       2   2
      + a22 *k23*u3 *v3 + a22 *k26*u1 *v1  + a22 *k26*u1 *v2  + a22 *k26*u1 *v3

           3       2   2      3       2   2      3       2   2      3       3
      + a22 *k26*u2 *v1  + a22 *k26*u2 *v2  + a22 *k26*u2 *v3  + a22 *p10*u3

           3                   3                   3       2
      + a22 *p14*u1*u3*v1 + a22 *p14*u2*u3*v2 + a22 *p14*u3 *v3

           3          2      3          2      3          2      3      2
      + a22 *p19*u3*v1  + a22 *p19*u3*v2  + a22 *p19*u3*v3  + a22 *p5*u1 *u3

           3      2         3      2      3      2      3
      + a22 *p5*u2 *u3 + a22 *q1*u1  + a22 *q1*u2  + a22 *r3*u3

             2          2              2          2            2           3
      + 2*a22 *b33*k1*u1 *u3*v3 + 2*a22 *b33*k1*u2 *u3*v3 + a22 *b33*k10*u3 *v3

           2              3      2                 2      2                 2
      - a22 *b33*k26*u1*v1  - a22 *b33*k26*u1*v1*v2  - a22 *b33*k26*u1*v1*v3

           2              2         2              3      2                 2
      - a22 *b33*k26*u2*v1 *v2 - a22 *b33*k26*u2*v2  - a22 *b33*k26*u2*v2*v3

           2          2         2                   2
      + a22 *b33*p5*u3 *v3 - a22 *b33*q1*u1*v1 - a22 *b33*q1*u2*v2

             2          2   2        2          2   2      2           2   2
      + 2*a22 *c33*k1*u1 *v3  + 2*a22 *c33*k1*u2 *v3  + a22 *c33*k10*u1 *v2

           2           2   2        2
      + a22 *c33*k10*u1 *v3  - 2*a22 *c33*k10*u1*u2*v1*v2

             2                          2           2   2      2           2   2
      - 2*a22 *c33*k10*u1*u3*v1*v3 + a22 *c33*k10*u2 *v1  + a22 *c33*k10*u2 *v3

             2                          2           4        2           2   2
      - 2*a22 *c33*k10*u2*u3*v2*v3 - a22 *c33*k26*v1  - 2*a22 *c33*k26*v1 *v2

           2           2   2      2           4      2           2   2
      - a22 *c33*k26*v1 *v3  - a22 *c33*k26*v2  - a22 *c33*k26*v2 *v3

           2             2      2          2      2          2
      + a22 *c33*p5*u3*v3  - a22 *c33*q1*v1  - a22 *c33*q1*v2

             2         2           2         2         2          2
      + 2*a22 *k1*m3*u1 *v3 + 2*a22 *k1*m3*u2 *v3 + a22 *k10*m3*u3 *v3

           2          2         2          2         2          3
      + a22 *k26*m3*v1 *v3 + a22 *k26*m3*v2 *v3 + a22 *k26*m3*v3

           2                  2                  2
      - a22 *m3*p5*u1*v1 - a22 *m3*p5*u2*v2 + a22 *m3*q1*v3

               2      2   2          2      2   2            2
      + a22*b33 *k1*u1 *v2  + a22*b33 *k1*u1 *v3  - 2*a22*b33 *k1*u1*u2*v1*v2

                 2                         2      2   2          2      2   2
      - 2*a22*b33 *k1*u1*u3*v1*v3 + a22*b33 *k1*u2 *v1  + a22*b33 *k1*u2 *v3

                 2                                        3
      - 2*a22*b33 *k1*u2*u3*v2*v3 - 2*a22*b33*c33*k1*u1*v1

                                 2                            2
      - 2*a22*b33*c33*k1*u1*v1*v2  - 2*a22*b33*c33*k1*u1*v1*v3

                              2                            3
      - 2*a22*b33*c33*k1*u2*v1 *v2 - 2*a22*b33*c33*k1*u2*v2

                                 2                         2
      - 2*a22*b33*c33*k1*u2*v2*v3  - 2*a22*b33*c33*k1*u3*v1 *v3

                              2                           3
      - 2*a22*b33*c33*k1*u3*v2 *v3 - a22*b33*c33*k10*u1*v1

                                2                           2
      - a22*b33*c33*k10*u1*v1*v2  - a22*b33*c33*k10*u1*v1*v3

                             2                           3
      - a22*b33*c33*k10*u2*v1 *v2 - a22*b33*c33*k10*u2*v2

                                2                        2          2      4
      - a22*b33*c33*k10*u2*v2*v3  + 2*a22*b33*k1*m3*u3*v3  - a22*c33 *k1*v1

                 2      2   2            2      2   2          2      4
      - 2*a22*c33 *k1*v1 *v2  - 2*a22*c33 *k1*v1 *v3  - a22*c33 *k1*v2

                 2      2   2          2       4            2       2   2
      - 2*a22*c33 *k1*v2 *v3  - a22*c33 *k10*v1  - 2*a22*c33 *k10*v1 *v2

               2       2   2          2       4          2       2   2
      - a22*c33 *k10*v1 *v3  - a22*c33 *k10*v2  - a22*c33 *k10*v2 *v3

                          3                    2                       2
      + 2*a22*c33*k1*m3*v3  + a22*c33*k10*m3*v1 *v3 + a22*c33*k10*m3*v2 *v3

                         3            2   2            2   2      3         3
      + a22*c33*k10*m3*v3  - a22*k1*m3 *v1  - a22*k1*m3 *v2  - b33 *k1*u1*v1

           3            2      3            2      3         2
      - b33 *k1*u1*v1*v2  - b33 *k1*u1*v1*v3  - b33 *k1*u2*v1 *v2

           3         3      3            2      2          4
      - b33 *k1*u2*v2  - b33 *k1*u2*v2*v3  - b33 *c33*k1*v1

             2          2   2      2          2   2      2          4
      - 2*b33 *c33*k1*v1 *v2  - b33 *c33*k1*v1 *v3  - b33 *c33*k1*v2

           2          2   2      2         2         2         2
      - b33 *c33*k1*v2 *v3  + b33 *k1*m3*v1 *v3 + b33 *k1*m3*v2 *v3

           2         3     3
      + b33 *k1*m3*v3 )/a22



And again in machine readable form:



HAM=a22*u1**2 + a22*u2**2 + a33*u3**2 + b33*u3*v3 + c33*v3**2 + m3*v3 + n3*u3$

INT=(a22**3*k1*u1**4 + 2*a22**3*k1*u1**2*u2**2 + a22**3*k1*u2**4 + a22**3*k10*u1
**2*u3**2 + a22**3*k10*u2**2*u3**2 + a22**3*k23*u1*u3**2*v1 + a22**3*k23*u2*u3**
2*v2 + a22**3*k23*u3**3*v3 + a22**3*k26*u1**2*v1**2 + a22**3*k26*u1**2*v2**2 + 
a22**3*k26*u1**2*v3**2 + a22**3*k26*u2**2*v1**2 + a22**3*k26*u2**2*v2**2 + a22**
3*k26*u2**2*v3**2 + a22**3*p10*u3**3 + a22**3*p14*u1*u3*v1 + a22**3*p14*u2*u3*v2
 + a22**3*p14*u3**2*v3 + a22**3*p19*u3*v1**2 + a22**3*p19*u3*v2**2 + a22**3*p19*
u3*v3**2 + a22**3*p5*u1**2*u3 + a22**3*p5*u2**2*u3 + a22**3*q1*u1**2 + a22**3*q1
*u2**2 + a22**3*r3*u3 + 2*a22**2*b33*k1*u1**2*u3*v3 + 2*a22**2*b33*k1*u2**2*u3*
v3 + a22**2*b33*k10*u3**3*v3 - a22**2*b33*k26*u1*v1**3 - a22**2*b33*k26*u1*v1*v2
**2 - a22**2*b33*k26*u1*v1*v3**2 - a22**2*b33*k26*u2*v1**2*v2 - a22**2*b33*k26*
u2*v2**3 - a22**2*b33*k26*u2*v2*v3**2 + a22**2*b33*p5*u3**2*v3 - a22**2*b33*q1*
u1*v1 - a22**2*b33*q1*u2*v2 + 2*a22**2*c33*k1*u1**2*v3**2 + 2*a22**2*c33*k1*u2**
2*v3**2 + a22**2*c33*k10*u1**2*v2**2 + a22**2*c33*k10*u1**2*v3**2 - 2*a22**2*c33
*k10*u1*u2*v1*v2 - 2*a22**2*c33*k10*u1*u3*v1*v3 + a22**2*c33*k10*u2**2*v1**2 + 
a22**2*c33*k10*u2**2*v3**2 - 2*a22**2*c33*k10*u2*u3*v2*v3 - a22**2*c33*k26*v1**4
 - 2*a22**2*c33*k26*v1**2*v2**2 - a22**2*c33*k26*v1**2*v3**2 - a22**2*c33*k26*v2
**4 - a22**2*c33*k26*v2**2*v3**2 + a22**2*c33*p5*u3*v3**2 - a22**2*c33*q1*v1**2 
- a22**2*c33*q1*v2**2 + 2*a22**2*k1*m3*u1**2*v3 + 2*a22**2*k1*m3*u2**2*v3 + a22
**2*k10*m3*u3**2*v3 + a22**2*k26*m3*v1**2*v3 + a22**2*k26*m3*v2**2*v3 + a22**2*
k26*m3*v3**3 - a22**2*m3*p5*u1*v1 - a22**2*m3*p5*u2*v2 + a22**2*m3*q1*v3 + a22*
b33**2*k1*u1**2*v2**2 + a22*b33**2*k1*u1**2*v3**2 - 2*a22*b33**2*k1*u1*u2*v1*v2 
- 2*a22*b33**2*k1*u1*u3*v1*v3 + a22*b33**2*k1*u2**2*v1**2 + a22*b33**2*k1*u2**2*
v3**2 - 2*a22*b33**2*k1*u2*u3*v2*v3 - 2*a22*b33*c33*k1*u1*v1**3 - 2*a22*b33*c33*
k1*u1*v1*v2**2 - 2*a22*b33*c33*k1*u1*v1*v3**2 - 2*a22*b33*c33*k1*u2*v1**2*v2 - 2
*a22*b33*c33*k1*u2*v2**3 - 2*a22*b33*c33*k1*u2*v2*v3**2 - 2*a22*b33*c33*k1*u3*v1
**2*v3 - 2*a22*b33*c33*k1*u3*v2**2*v3 - a22*b33*c33*k10*u1*v1**3 - a22*b33*c33*
k10*u1*v1*v2**2 - a22*b33*c33*k10*u1*v1*v3**2 - a22*b33*c33*k10*u2*v1**2*v2 - 
a22*b33*c33*k10*u2*v2**3 - a22*b33*c33*k10*u2*v2*v3**2 + 2*a22*b33*k1*m3*u3*v3**
2 - a22*c33**2*k1*v1**4 - 2*a22*c33**2*k1*v1**2*v2**2 - 2*a22*c33**2*k1*v1**2*v3
**2 - a22*c33**2*k1*v2**4 - 2*a22*c33**2*k1*v2**2*v3**2 - a22*c33**2*k10*v1**4 -
 2*a22*c33**2*k10*v1**2*v2**2 - a22*c33**2*k10*v1**2*v3**2 - a22*c33**2*k10*v2**
4 - a22*c33**2*k10*v2**2*v3**2 + 2*a22*c33*k1*m3*v3**3 + a22*c33*k10*m3*v1**2*v3
 + a22*c33*k10*m3*v2**2*v3 + a22*c33*k10*m3*v3**3 - a22*k1*m3**2*v1**2 - a22*k1*
m3**2*v2**2 - b33**3*k1*u1*v1**3 - b33**3*k1*u1*v1*v2**2 - b33**3*k1*u1*v1*v3**2
 - b33**3*k1*u2*v1**2*v2 - b33**3*k1*u2*v2**3 - b33**3*k1*u2*v2*v3**2 - b33**2*
c33*k1*v1**4 - 2*b33**2*c33*k1*v1**2*v2**2 - b33**2*c33*k1*v1**2*v3**2 - b33**2*
c33*k1*v2**4 - b33**2*c33*k1*v2**2*v3**2 + b33**2*k1*m3*v1**2*v3 + b33**2*k1*m3*
v2**2*v3 + b33**2*k1*m3*v3**3)/a22**3$