Solution 104 to problem e3null


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Expressions

The solution is given through the following expressions:

        1
a22= - ---*a33
        3


b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


      3     2
     ---*b33
      4
c33=----------
       a33


        4
     - ---*a33*m1
        3
n1=---------------
         b33


        4
     - ---*a33*m2
        3
n2=---------------
         b33


n3=0


m3=0


r6=0


        1        2
     - ---*k10*m1 *m2
        4
r5=-------------------
               2
        a33*b33


        1        3
     - ---*k10*m1
        4
r4=----------------
              2
       a33*b33


r3=0


        1        2
     - ---*k10*m1 *m2
        6
r2=-------------------
             3
          b33


        1        3
     - ---*k10*m1
        6
r1=----------------
            3
         b33


q19=0


q18=0


q16=0


q15=0


         3        2    21        2
      - ---*k10*m1  + ----*k10*m2
         8             8
q14=-------------------------------
                    2
                 a33


      21
     ----*k10*m1*m2
      4
q13=----------------
             2
          a33


q12=0


         1        2    1        2
      - ---*k10*m1  + ---*k10*m2
         2             2
q11=------------------------------
               a33*b33


      1
     ---*k10*m1*m2
      2
q10=---------------
        a33*b33


     9        2
    ---*k10*m1
     4
q9=-------------
          2
       a33


q8=0


     1
    ---*k10*m1*m2
     2
q7=---------------
       a33*b33


q5=0


q4=0


        1        2    5        2
     - ---*k10*m1  - ---*k10*m2
        6             6
q3=------------------------------
                   2
                b33


        5
     - ---*k10*m1*m2
        3
q2=------------------
             2
          b33


             2
     - k10*m1
q1=------------
          2
       b33


p50=0


         27     2
      - ----*b33 *k10*m2
         8
p49=---------------------
               3
            a33


         27     2
      - ----*b33 *k10*m1
         8
p48=---------------------
               3
            a33


p47=0


      9
     ---*b33*k10*m2
      4
p46=----------------
             2
          a33


      9
     ---*b33*k10*m1
      4
p45=----------------
             2
          a33


p44=0


p43=0


      - 6*b33*k10*m2
p42=-----------------
             2
          a33


p41=0


p40=0


p39=0


         27
      - ----*b33*k10*m1
         4
p38=--------------------
               2
            a33


p37=0


p36=0


     2*k10*m2
p35=----------
       a33


p34=0


p33=0


p32=0


p31=0


      9     2
     ---*b33 *k10*m2
      8
p30=-----------------
             3
          a33


      9     2
     ---*b33 *k10*m1
      8
p29=-----------------
             3
          a33


p28=0


      3
     ---*b33*k10*m2
      4
p27=----------------
             2
          a33


      3
     ---*b33*k10*m1
      4
p26=----------------
             2
          a33


      9     2
     ---*b33 *k10*m2
      8
p25=-----------------
             3
          a33


p24=0


         3
      - ---*b33*k10*m1
         4
p23=-------------------
              2
           a33


      3
     ---*k10*m2
      2
p22=------------
        a33


p21=0


p20=0


     2*k10*m2
p19=----------
       a33


      - 2*k10*m1
p18=-------------
         a33


     2*k10*m2
p17=----------
       a33


      9     2
     ---*b33 *k10*m1
      8
p16=-----------------
             3
          a33


p15=0


      3
     ---*b33*k10*m2
      4
p14=----------------
             2
          a33


      3
     ---*k10*m1
      2
p13=------------
        a33


p12=0


     2*k10*m1
p11=----------
       a33


p10=0


    k10*m2
p9=--------
     b33


    k10*m1
p8=--------
     b33


p7=0


p6=0


p5=0


        2
     - ---*k10*m2
        3
p4=---------------
         b33


        2
     - ---*k10*m1
        3
p3=---------------
         b33


        2
     - ---*k10*m2
        3
p2=---------------
         b33


        2
     - ---*k10*m1
        3
p1=---------------
         b33


k104=0


k103=0


k101=0


k100=0


k99=0


k98=0


k97=0


k96=0


k95=0


k94=0


k93=0


k92=0


k90=0


k89=0


k88=0


k87=0


k86=0


k85=0


k84=0


         9     3
      - ---*b33 *k10
         4
k83=-----------------
             3
          a33


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


      3     2
     ---*b33 *k10
      2
k76=--------------
            2
         a33


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


         9     3
      - ---*b33 *k10
         4
k70=-----------------
             3
          a33


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


      - 3*b33*k10
k65=--------------
         a33


k64=0


k63=0


      - b33*k10
k62=------------
        a33


k61=0


      - b33*k10
k60=------------
        a33


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


      27     4
     ----*b33 *k10
      32
k55=---------------
            4
         a33


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


      27     4
     ----*b33 *k10
      16
k50=---------------
            4
         a33


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


      3     2
     ---*b33 *k10
      2
k44=--------------
            2
         a33


k43=0


      3     2
     ---*b33 *k10
      4
k42=--------------
            2
         a33


k41=0


k40=0


k39=0


k38=0


k37=0


k36=0


k35=0


k34=0


k33=0


k32=0


k31=0


k30=0


k28=0


k27=0


k26=0


      27     4
     ----*b33 *k10
      32
k25=---------------
            4
         a33


k24=0


k23=0


k21=0


      3     2
     ---*b33 *k10
      4
k20=--------------
            2
         a33


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


k12=k10


k11=0


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


    1
k5=---*k10
    6


k4=0


    1
k3=---*k10
    3


k2=0


    1
k1=---*k10
    6


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:
 m2,m1,b33,k10,a33

Relevance for the application:

The following expression INT is a first

integral for the Hamiltonian HAM:

             2       2        2       2         2       2         2
HAM=( - 4*a33 *b33*u1  - 4*a33 *b33*u2  + 12*a33 *b33*u3  - 16*a33 *m1*u1

              2                   2
      - 16*a33 *m2*u2 + 12*a33*b33 *u3*v3 + 12*a33*b33*m1*v1 + 12*a33*b33*m2*v2

             3   2
      + 9*b33 *v3 )/(12*a33*b33)

                4    3   4         4    3   2   2         4    3   2   2
INT=(k10*(16*a33 *b33 *u1  + 32*a33 *b33 *u1 *u2  + 96*a33 *b33 *u1 *u3

                   4    3   4         4    3   2   2         4    2      3
           + 16*a33 *b33 *u2  + 96*a33 *b33 *u2 *u3  - 64*a33 *b33 *m1*u1

                   4    2         2         4    2         2
           - 64*a33 *b33 *m1*u1*u2  + 96*a33 *b33 *m1*u1*u3

                   4    2      2            4    2      3
           - 64*a33 *b33 *m2*u1 *u2 - 64*a33 *b33 *m2*u2

                   4    2         2         4       2   2         4       2   2
           + 96*a33 *b33 *m2*u2*u3  - 96*a33 *b33*m1 *u1  - 16*a33 *b33*m1 *u2

                    4                         4       2   2         4   3
           - 160*a33 *b33*m1*m2*u1*u2 - 80*a33 *b33*m2 *u2  - 16*a33 *m1 *u1

                   4   2               3    4   2               3    4   2
           - 16*a33 *m1 *m2*u2 - 96*a33 *b33 *u1 *u3*v3 - 96*a33 *b33 *u2 *u3*v3

                    3    4   3             3    3
           - 288*a33 *b33 *u3 *v3 - 192*a33 *b33 *m1*u1*u2*v2

                    3    3      2             3    3      2
           + 192*a33 *b33 *m1*u2 *v1 + 144*a33 *b33 *m1*u3 *v1

                    3    3      2             3    3      2
           + 192*a33 *b33 *m2*u1 *v2 + 192*a33 *b33 *m2*u2 *v2

                    3    3                      3    3      2
           + 192*a33 *b33 *m2*u2*u3*v3 + 144*a33 *b33 *m2*u3 *v2

                   3    2   2               3    2
           - 48*a33 *b33 *m1 *u2*v2 + 48*a33 *b33 *m1*m2*u1*v2

                   3    2                     3    2   2
           + 48*a33 *b33 *m1*m2*u2*v1 + 48*a33 *b33 *m2 *u2*v2

                   3       3            3       2               2    5   2   2
           - 24*a33 *b33*m1 *v1 - 24*a33 *b33*m1 *m2*v2 + 72*a33 *b33 *u1 *v2

                   2    5   2   2          2    5   2   2
           + 72*a33 *b33 *u2 *v1  + 144*a33 *b33 *u2 *v2

                    2    5                     2    4         2
           + 144*a33 *b33 *u2*u3*v2*v3 + 72*a33 *b33 *m1*u1*v2

                    2    4         2         2    4
           + 216*a33 *b33 *m1*u1*v3  - 72*a33 *b33 *m1*u2*v1*v2

                    2    4                     2    4         2
           - 648*a33 *b33 *m1*u3*v1*v3 + 72*a33 *b33 *m2*u2*v1

                   2    4         2          2    4         2
           + 72*a33 *b33 *m2*u2*v2  + 216*a33 *b33 *m2*u2*v3

                    2    4                      2    3   2   2
           - 576*a33 *b33 *m2*u3*v2*v3 + 216*a33 *b33 *m1 *v1

                   2    3   2   2          2    3
           - 36*a33 *b33 *m1 *v2  + 504*a33 *b33 *m1*m2*v1*v2

                    2    3   2   2              6      2
           + 252*a33 *b33 *m2 *v2  - 216*a33*b33 *u3*v1 *v3

                        6      2                 5      3
           - 216*a33*b33 *u3*v2 *v3 + 108*a33*b33 *m1*v1

                        5         2              5         2
           + 108*a33*b33 *m1*v1*v2  - 324*a33*b33 *m1*v1*v3

                        5      2                 5      3
           + 108*a33*b33 *m2*v1 *v2 + 108*a33*b33 *m2*v2

                        5         2         7   4          7   2   2
           - 324*a33*b33 *m2*v2*v3  + 81*b33 *v1  + 162*b33 *v1 *v2

                   7   4          4    3
           + 81*b33 *v2 ))/(96*a33 *b33 )



And again in machine readable form:



HAM=( - 4*a33**2*b33*u1**2 - 4*a33**2*b33*u2**2 + 12*a33**2*b33*u3**2 - 16*a33**
2*m1*u1 - 16*a33**2*m2*u2 + 12*a33*b33**2*u3*v3 + 12*a33*b33*m1*v1 + 12*a33*b33*
m2*v2 + 9*b33**3*v3**2)/(12*a33*b33)$

INT=(k10*(16*a33**4*b33**3*u1**4 + 32*a33**4*b33**3*u1**2*u2**2 + 96*a33**4*b33
**3*u1**2*u3**2 + 16*a33**4*b33**3*u2**4 + 96*a33**4*b33**3*u2**2*u3**2 - 64*a33
**4*b33**2*m1*u1**3 - 64*a33**4*b33**2*m1*u1*u2**2 + 96*a33**4*b33**2*m1*u1*u3**
2 - 64*a33**4*b33**2*m2*u1**2*u2 - 64*a33**4*b33**2*m2*u2**3 + 96*a33**4*b33**2*
m2*u2*u3**2 - 96*a33**4*b33*m1**2*u1**2 - 16*a33**4*b33*m1**2*u2**2 - 160*a33**4
*b33*m1*m2*u1*u2 - 80*a33**4*b33*m2**2*u2**2 - 16*a33**4*m1**3*u1 - 16*a33**4*m1
**2*m2*u2 - 96*a33**3*b33**4*u1**2*u3*v3 - 96*a33**3*b33**4*u2**2*u3*v3 - 288*
a33**3*b33**4*u3**3*v3 - 192*a33**3*b33**3*m1*u1*u2*v2 + 192*a33**3*b33**3*m1*u2
**2*v1 + 144*a33**3*b33**3*m1*u3**2*v1 + 192*a33**3*b33**3*m2*u1**2*v2 + 192*a33
**3*b33**3*m2*u2**2*v2 + 192*a33**3*b33**3*m2*u2*u3*v3 + 144*a33**3*b33**3*m2*u3
**2*v2 - 48*a33**3*b33**2*m1**2*u2*v2 + 48*a33**3*b33**2*m1*m2*u1*v2 + 48*a33**3
*b33**2*m1*m2*u2*v1 + 48*a33**3*b33**2*m2**2*u2*v2 - 24*a33**3*b33*m1**3*v1 - 24
*a33**3*b33*m1**2*m2*v2 + 72*a33**2*b33**5*u1**2*v2**2 + 72*a33**2*b33**5*u2**2*
v1**2 + 144*a33**2*b33**5*u2**2*v2**2 + 144*a33**2*b33**5*u2*u3*v2*v3 + 72*a33**
2*b33**4*m1*u1*v2**2 + 216*a33**2*b33**4*m1*u1*v3**2 - 72*a33**2*b33**4*m1*u2*v1
*v2 - 648*a33**2*b33**4*m1*u3*v1*v3 + 72*a33**2*b33**4*m2*u2*v1**2 + 72*a33**2*
b33**4*m2*u2*v2**2 + 216*a33**2*b33**4*m2*u2*v3**2 - 576*a33**2*b33**4*m2*u3*v2*
v3 + 216*a33**2*b33**3*m1**2*v1**2 - 36*a33**2*b33**3*m1**2*v2**2 + 504*a33**2*
b33**3*m1*m2*v1*v2 + 252*a33**2*b33**3*m2**2*v2**2 - 216*a33*b33**6*u3*v1**2*v3 
- 216*a33*b33**6*u3*v2**2*v3 + 108*a33*b33**5*m1*v1**3 + 108*a33*b33**5*m1*v1*v2
**2 - 324*a33*b33**5*m1*v1*v3**2 + 108*a33*b33**5*m2*v1**2*v2 + 108*a33*b33**5*
m2*v2**3 - 324*a33*b33**5*m2*v2*v3**2 + 81*b33**7*v1**4 + 162*b33**7*v1**2*v2**2
 + 81*b33**7*v2**4))/(96*a33**4*b33**3)$