Solution 24 to problem e3null


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Expressions

The solution is given through the following expressions:

b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


         1     2
      - ---*b33
         4
c33=-------------
         a22


n1=0


n3=0


m1=0


        1                1
     - ---*a22*b33*n2 - ---*a33*b33*n2
        2                2
m2=------------------------------------
                 2
              a22  - a22*a33


m3=0


r6=0


r5=0


r4=0


r3=0


r2=0


r1=0


q19=0


q18=0


q17=0


q16=0


q15=0


             1     2      2
            ---*b33 *k1*n2
             4
q14=-------------------------------
        4        3          2    2
     a22  - 2*a22 *a33 + a22 *a33


q13=0


q12=0


                        2
             - b33*k1*n2
q11=------------------------------
        3        2              2
     a22  - 2*a22 *a33 + a22*a33


q10=0


q9=0


q8=0


q7=0


q5=0


q4=0


                 2
            k1*n2
q3=-------------------------
       2                  2
    a22  - 2*a22*a33 + a33


q2=0


q1=0


p50=0


      1     3
     ---*b33 *k1*n2
      4
p49=-----------------
        4      3
     a22  - a22 *a33


p48=0


p47=0


         1     2
      - ---*b33 *k1*n2
         2
p46=-------------------
         3      2
      a22  - a22 *a33


p45=0


p44=0


p43=0


            2
       - b33 *k1*n2
p42=-----------------
        3      2
     a22  - a22 *a33


p41=0


p40=0


p39=0


p38=0


p37=0


p36=0


      2*b33*k1*n2
p35=----------------
        2
     a22  - a22*a33


p34=0


p33=0


p32=0


p31=0


p30=0


p29=0


p28=0


p27=0


p26=0


p25=0


p24=0


p23=0


p22=0


p21=0


p20=0


       - b33*k1*n2
p19=----------------
        2
     a22  - a22*a33


p18=0


       - b33*k1*n2
p17=----------------
        2
     a22  - a22*a33


p16=0


p15=0


p14=0


p13=0


p12=0


p11=0


p10=0


p9=0


p8=0


p7=0


p6=0


p5=0


     2*k1*n2
p4=-----------
    a22 - a33


p3=0


     2*k1*n2
p2=-----------
    a22 - a33


p1=0


k104=0


k103=0


          1     3
       - ---*b33 *k1
          2
k102=----------------
              3
           a22


k101=0


k100=0


         1     4
      - ---*b33 *k1
         8
k99=----------------
             4
          a22


k98=0


k97=0


k96=0


k95=0


         1     4
      - ---*b33 *k1
         8
k94=----------------
             4
          a22


k93=0


k92=0


        2
     b33 *k1
k91=---------
         2
      a22


k90=0


k89=0


         1     2
      - ---*b33 *k1
         2
k88=----------------
             2
          a22


k87=0


         1     2
      - ---*b33 *k1
         2
k86=----------------
             2
          a22


k85=0


k84=0


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


k70=0


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


k65=0


k64=0


k63=0


     2*b33*k1
k62=----------
       a22


k61=0


     2*b33*k1
k60=----------
       a22


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         1      4
      - ----*b33 *k1
         16
k55=-----------------
             4
          a22


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


         1     4
      - ---*b33 *k1
         8
k50=----------------
             4
          a22


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


k44=0


k43=0


k42=0


k41=0


k40=0


k39=0


k38=0


k37=0


k36=0


k35=0


k34=0


k33=0


k32=0


k31=0


k30=0


k29=0


k28=0


k27=0


k26=0


         1      4
      - ----*b33 *k1
         16
k25=-----------------
             4
          a22


k24=0


k23=0


k21=0


k20=0


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,b33,n2,a33,a22

Relevance for the application:

The following expression INT is a first

integral for the Hamiltonian HAM:

          3   2        3   2        2       2        2       2        2       2
HAM=(4*a22 *u1  + 4*a22 *u2  - 4*a22 *a33*u1  - 4*a22 *a33*u2  + 4*a22 *a33*u3

             2                  2                  2   2
      + 4*a22 *b33*u3*v3 + 4*a22 *n2*u2 - 4*a22*a33 *u3  - 4*a22*a33*b33*u3*v3

                                 2   2                            2   2
      - 4*a22*a33*n2*u2 - a22*b33 *v3  - 2*a22*b33*n2*v2 + a33*b33 *v3

      - 2*a33*b33*n2*v2)/(4*a22*(a22 - a33))

               6   4         6   2   2         6   4         5       4
INT=(k1*(16*a22 *u1  + 32*a22 *u1 *u2  + 16*a22 *u2  - 32*a22 *a33*u1

                  5       2   2         5       4         5       2
          - 64*a22 *a33*u1 *u2  - 32*a22 *a33*u2  + 32*a22 *b33*u1 *u3*v3

                  5       2               5      2            5      3
          + 32*a22 *b33*u2 *u3*v3 + 32*a22 *n2*u1 *u2 + 32*a22 *n2*u2

                  4    2   4         4    2   2   2         4    2   4
          + 16*a22 *a33 *u1  + 32*a22 *a33 *u1 *u2  + 16*a22 *a33 *u2

                  4           2               4           2
          - 64*a22 *a33*b33*u1 *u3*v3 - 64*a22 *a33*b33*u2 *u3*v3

                  4          2            4          3        4    2   2   2
          - 32*a22 *a33*n2*u1 *u2 - 32*a22 *a33*n2*u2  - 8*a22 *b33 *u1 *v3

                 4    2   2   2         4    2   2   2         4          2
          - 8*a22 *b33 *u2 *v3  + 16*a22 *b33 *u3 *v3  - 16*a22 *b33*n2*u1 *v2

                  4          2            4                         4   2   2
          - 16*a22 *b33*n2*u2 *v2 + 32*a22 *b33*n2*u2*u3*v3 + 16*a22 *n2 *u2

                  3    2       2               3    2       2
          + 32*a22 *a33 *b33*u1 *u3*v3 + 32*a22 *a33 *b33*u2 *u3*v3

                  3        2   2   2         3        2   2   2
          + 16*a22 *a33*b33 *u1 *v3  + 16*a22 *a33*b33 *u2 *v3

                  3        2   2   2         3              2
          - 32*a22 *a33*b33 *u3 *v3  + 16*a22 *a33*b33*n2*u1 *v2

                  3              2            3
          + 16*a22 *a33*b33*n2*u2 *v2 - 32*a22 *a33*b33*n2*u2*u3*v3

                 3    3      3        3    2         2
          - 8*a22 *b33 *u3*v3  - 8*a22 *b33 *n2*u2*v3

                  3    2                     3       2
          - 16*a22 *b33 *n2*u3*v2*v3 - 16*a22 *b33*n2 *u2*v2

                 2    2    2   2   2        2    2    2   2   2
          - 8*a22 *a33 *b33 *u1 *v3  - 8*a22 *a33 *b33 *u2 *v3

                  2    2    2   2   2         2        3      3
          + 16*a22 *a33 *b33 *u3 *v3  + 16*a22 *a33*b33 *u3*v3

                 2        2         2         2        2
          + 8*a22 *a33*b33 *n2*u2*v3  + 16*a22 *a33*b33 *n2*u3*v2*v3

               2    4   4        2    4   2   2        2    4   2   2
          - a22 *b33 *v1  - 2*a22 *b33 *v1 *v2  - 2*a22 *b33 *v1 *v3

               2    4   4        2    4   2   2        2    3         2
          - a22 *b33 *v2  - 2*a22 *b33 *v2 *v3  + 4*a22 *b33 *n2*v2*v3

                 2    2   2   2            2    3      3                4   4
          + 4*a22 *b33 *n2 *v2  - 8*a22*a33 *b33 *u3*v3  + 2*a22*a33*b33 *v1

                         4   2   2                4   2   2                4   4
          + 4*a22*a33*b33 *v1 *v2  + 4*a22*a33*b33 *v1 *v3  + 2*a22*a33*b33 *v2

                         4   2   2                3         2      2    4   4
          + 4*a22*a33*b33 *v2 *v3  - 4*a22*a33*b33 *n2*v2*v3  - a33 *b33 *v1

                 2    4   2   2        2    4   2   2      2    4   4
          - 2*a33 *b33 *v1 *v2  - 2*a33 *b33 *v1 *v3  - a33 *b33 *v2

                 2    4   2   2          4     2                  2
          - 2*a33 *b33 *v2 *v3 ))/(16*a22 *(a22  - 2*a22*a33 + a33 ))



And again in machine readable form:



HAM=(4*a22**3*u1**2 + 4*a22**3*u2**2 - 4*a22**2*a33*u1**2 - 4*a22**2*a33*u2**2 +
 4*a22**2*a33*u3**2 + 4*a22**2*b33*u3*v3 + 4*a22**2*n2*u2 - 4*a22*a33**2*u3**2 -
 4*a22*a33*b33*u3*v3 - 4*a22*a33*n2*u2 - a22*b33**2*v3**2 - 2*a22*b33*n2*v2 + 
a33*b33**2*v3**2 - 2*a33*b33*n2*v2)/(4*a22*(a22 - a33))$

INT=(k1*(16*a22**6*u1**4 + 32*a22**6*u1**2*u2**2 + 16*a22**6*u2**4 - 32*a22**5*
a33*u1**4 - 64*a22**5*a33*u1**2*u2**2 - 32*a22**5*a33*u2**4 + 32*a22**5*b33*u1**
2*u3*v3 + 32*a22**5*b33*u2**2*u3*v3 + 32*a22**5*n2*u1**2*u2 + 32*a22**5*n2*u2**3
 + 16*a22**4*a33**2*u1**4 + 32*a22**4*a33**2*u1**2*u2**2 + 16*a22**4*a33**2*u2**
4 - 64*a22**4*a33*b33*u1**2*u3*v3 - 64*a22**4*a33*b33*u2**2*u3*v3 - 32*a22**4*
a33*n2*u1**2*u2 - 32*a22**4*a33*n2*u2**3 - 8*a22**4*b33**2*u1**2*v3**2 - 8*a22**
4*b33**2*u2**2*v3**2 + 16*a22**4*b33**2*u3**2*v3**2 - 16*a22**4*b33*n2*u1**2*v2 
- 16*a22**4*b33*n2*u2**2*v2 + 32*a22**4*b33*n2*u2*u3*v3 + 16*a22**4*n2**2*u2**2 
+ 32*a22**3*a33**2*b33*u1**2*u3*v3 + 32*a22**3*a33**2*b33*u2**2*u3*v3 + 16*a22**
3*a33*b33**2*u1**2*v3**2 + 16*a22**3*a33*b33**2*u2**2*v3**2 - 32*a22**3*a33*b33
**2*u3**2*v3**2 + 16*a22**3*a33*b33*n2*u1**2*v2 + 16*a22**3*a33*b33*n2*u2**2*v2 
- 32*a22**3*a33*b33*n2*u2*u3*v3 - 8*a22**3*b33**3*u3*v3**3 - 8*a22**3*b33**2*n2*
u2*v3**2 - 16*a22**3*b33**2*n2*u3*v2*v3 - 16*a22**3*b33*n2**2*u2*v2 - 8*a22**2*
a33**2*b33**2*u1**2*v3**2 - 8*a22**2*a33**2*b33**2*u2**2*v3**2 + 16*a22**2*a33**
2*b33**2*u3**2*v3**2 + 16*a22**2*a33*b33**3*u3*v3**3 + 8*a22**2*a33*b33**2*n2*u2
*v3**2 + 16*a22**2*a33*b33**2*n2*u3*v2*v3 - a22**2*b33**4*v1**4 - 2*a22**2*b33**
4*v1**2*v2**2 - 2*a22**2*b33**4*v1**2*v3**2 - a22**2*b33**4*v2**4 - 2*a22**2*b33
**4*v2**2*v3**2 + 4*a22**2*b33**3*n2*v2*v3**2 + 4*a22**2*b33**2*n2**2*v2**2 - 8*
a22*a33**2*b33**3*u3*v3**3 + 2*a22*a33*b33**4*v1**4 + 4*a22*a33*b33**4*v1**2*v2
**2 + 4*a22*a33*b33**4*v1**2*v3**2 + 2*a22*a33*b33**4*v2**4 + 4*a22*a33*b33**4*
v2**2*v3**2 - 4*a22*a33*b33**3*n2*v2*v3**2 - a33**2*b33**4*v1**4 - 2*a33**2*b33
**4*v1**2*v2**2 - 2*a33**2*b33**4*v1**2*v3**2 - a33**2*b33**4*v2**4 - 2*a33**2*
b33**4*v2**2*v3**2))/(16*a22**4*(a22**2 - 2*a22*a33 + a33**2))$