Solution 121 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


     1
    ---*a33*m1
     3
n1=------------
       b33


     1
    ---*a33*m2
     3
n2=------------
       b33


n3=0


m3=0


r6=0


     1         2
    ----*a33*m1 *p46
     36
r5=------------------
             3
          b33


     1         3
    ----*a33*m1 *p46
     36
r4=------------------
           3
        b33 *m2


r3=0


        1      2   2
     - ----*a33 *m1 *p46
        54
r2=----------------------
               4
            b33


        1      2   3
     - ----*a33 *m1 *p46
        54
r1=----------------------
             4
          b33 *m2


q19=0


q18=0


q16=0


q15=0


      1     2        7     2
     ----*m1 *p46 - ----*m2 *p46
      12             12
q14=-----------------------------
               b33*m2


         7
      - ---*m1*p46
         6
q13=---------------
          b33


q12=0


         1        2        1        2
      - ---*a33*m1 *p46 + ---*a33*m2 *p46
         9                 9
q11=--------------------------------------
                      2
                   b33 *m2


      1
     ---*a33*m1*p46
      9
q10=----------------
             2
          b33


        1    2
     - ---*m1 *p46
        2
q9=----------------
        b33*m2


q8=0


     1
    ---*a33*m1*p46
     9
q7=----------------
            2
         b33


q5=0


q4=0


     1      2   2        5      2   2
    ----*a33 *m1 *p46 + ----*a33 *m2 *p46
     27                  27
q3=---------------------------------------
                      3
                   b33 *m2


     10     2
    ----*a33 *m1*p46
     27
q2=------------------
             3
          b33


     2     2   2
    ---*a33 *m1 *p46
     9
q1=------------------
           3
        b33 *m2


p50=0


      3
     ---*b33*p46
      2
p49=-------------
         a33


      3
     ---*b33*m1*p46
      2
p48=----------------
         a33*m2


p47=0


     m1*p46
p45=--------
       m2


p44=0


p43=0


        8
p42= - ---*p46
        3


p41=0


p40=0


p39=0


      - 3*m1*p46
p38=-------------
         m2


p37=0


p36=0


         8
      - ---*a33*p46
         9
p35=----------------
          b33


p34=0


p33=0


p32=0


p31=0


         1
      - ---*b33*p46
         2
p30=----------------
          a33


         1
      - ---*b33*m1*p46
         2
p29=-------------------
          a33*m2


p28=0


     1
p27=---*p46
     3


      1
     ---*m1*p46
      3
p26=------------
         m2


         1
      - ---*b33*p46
         2
p25=----------------
          a33


p24=0


         1
      - ---*m1*p46
         3
p23=---------------
          m2


         2
      - ---*a33*p46
         3
p22=----------------
          b33


p21=0


p20=0


         8
      - ---*a33*p46
         9
p19=----------------
          b33


      8
     ---*a33*m1*p46
      9
p18=----------------
         b33*m2


         8
      - ---*a33*p46
         9
p17=----------------
          b33


         1
      - ---*b33*m1*p46
         2
p16=-------------------
          a33*m2


p15=0


     1
p14=---*p46
     3


         2
      - ---*a33*m1*p46
         3
p13=-------------------
          b33*m2


p12=0


         8
      - ---*a33*m1*p46
         9
p11=-------------------
          b33*m2


p10=0


     4     2
    ---*a33 *p46
     9
p9=--------------
           2
        b33


     4     2
    ---*a33 *m1*p46
     9
p8=-----------------
           2
        b33 *m2


p7=0


p6=0


p5=0


        8      2
     - ----*a33 *p46
        27
p4=------------------
             2
          b33


        8      2
     - ----*a33 *m1*p46
        27
p3=---------------------
             2
          b33 *m2


        8      2
     - ----*a33 *p46
        27
p2=------------------
             2
          b33


        8      2
     - ----*a33 *m1*p46
        27
p1=---------------------
             2
          b33 *m2


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


             2
      - 2*b33 *p46
k83=---------------
        a33*m2


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


         4
      - ---*b33*p46
         3
k76=----------------
           m2


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


             2
      - 2*b33 *p46
k70=---------------
        a33*m2


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


         8
      - ---*a33*p46
         3
k65=----------------
           m2


k64=0


k63=0


         8
      - ---*a33*p46
         9
k62=----------------
           m2


k61=0


         8
      - ---*a33*p46
         9
k60=----------------
           m2


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         3     3
      - ---*b33 *p46
         4
k55=-----------------
            2
         a33 *m2


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


         3     3
      - ---*b33 *p46
         2
k50=-----------------
            2
         a33 *m2


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


         4
      - ---*b33*p46
         3
k44=----------------
           m2


k43=0


         2
      - ---*b33*p46
         3
k42=----------------
           m2


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


         3     3
      - ---*b33 *p46
         4
k25=-----------------
            2
         a33 *m2


k24=0


k23=0


k21=0


         2
      - ---*b33*p46
         3
k20=----------------
           m2


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


         8     2
      - ---*a33 *p46
         9
k12=-----------------
         b33*m2


k11=0


         8     2
      - ---*a33 *p46
         9
k10=-----------------
         b33*m2


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


        4      2
     - ----*a33 *p46
        27
k5=------------------
         b33*m2


k4=0


        8      2
     - ----*a33 *p46
        27
k3=------------------
         b33*m2


k2=0


        4      2
     - ----*a33 *p46
        27
k1=------------------
         b33*m2


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:
 m1,m2,p46,b33,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  + 4*a33 *m1*u1

             2                   2
      + 4*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=(p46*( - 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  - 32*a33 *b33 *m1*u1

                   4    2         2         4    2         2
           - 32*a33 *b33 *m1*u1*u2  + 48*a33 *b33 *m1*u1*u3

                   4    2      2            4    2      3
           - 32*a33 *b33 *m2*u1 *u2 - 32*a33 *b33 *m2*u2

                   4    2         2         4       2   2        4       2   2
           + 48*a33 *b33 *m2*u2*u3  + 24*a33 *b33*m1 *u1  + 4*a33 *b33*m1 *u2

                   4                         4       2   2        4   3
           + 40*a33 *b33*m1*m2*u1*u2 + 20*a33 *b33*m2 *u2  - 2*a33 *m1 *u1

                  4   2               3    4   2               3    4   2
           - 2*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 + 96*a33 *b33 *m1*u1*u2*v2

                   3    3      2            3    3      2
           - 96*a33 *b33 *m1*u2 *v1 - 72*a33 *b33 *m1*u3 *v1

                   3    3      2            3    3      2
           - 96*a33 *b33 *m2*u1 *v2 - 96*a33 *b33 *m2*u2 *v2

                   3    3                     3    3      2
           - 96*a33 *b33 *m2*u2*u3*v3 - 72*a33 *b33 *m2*u3 *v2

                   3    2   2               3    2
           - 12*a33 *b33 *m1 *u2*v2 + 12*a33 *b33 *m1*m2*u1*v2

                   3    2                     3    2   2
           + 12*a33 *b33 *m1*m2*u2*v1 + 12*a33 *b33 *m2 *u2*v2

                  3       3           3       2               2    5   2   2
           + 3*a33 *b33*m1 *v1 + 3*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 + 36*a33 *b33 *m1*u1*v2

                    2    4         2         2    4
           + 108*a33 *b33 *m1*u1*v3  - 36*a33 *b33 *m1*u2*v1*v2

                    2    4                     2    4         2
           - 324*a33 *b33 *m1*u3*v1*v3 + 36*a33 *b33 *m2*u2*v1

                   2    4         2          2    4         2
           + 36*a33 *b33 *m2*u2*v2  + 108*a33 *b33 *m2*u2*v3

                    2    4                     2    3   2   2
           - 288*a33 *b33 *m2*u3*v2*v3 - 54*a33 *b33 *m1 *v1

                  2    3   2   2          2    3
           + 9*a33 *b33 *m1 *v2  - 126*a33 *b33 *m1*m2*v1*v2

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

                        6      2                5      3             5         2
           - 216*a33*b33 *u3*v2 *v3 - 54*a33*b33 *m1*v1  - 54*a33*b33 *m1*v1*v2

                        5         2             5      2                5      3
           + 162*a33*b33 *m1*v1*v3  - 54*a33*b33 *m2*v1 *v2 - 54*a33*b33 *m2*v2

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

                   7   4           2    4
           - 81*b33 *v2 ))/(108*a33 *b33 *m2)



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 + 4*a33**2*m1
*u1 + 4*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=(p46*( - 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 - 32*
a33**4*b33**2*m1*u1**3 - 32*a33**4*b33**2*m1*u1*u2**2 + 48*a33**4*b33**2*m1*u1*
u3**2 - 32*a33**4*b33**2*m2*u1**2*u2 - 32*a33**4*b33**2*m2*u2**3 + 48*a33**4*b33
**2*m2*u2*u3**2 + 24*a33**4*b33*m1**2*u1**2 + 4*a33**4*b33*m1**2*u2**2 + 40*a33
**4*b33*m1*m2*u1*u2 + 20*a33**4*b33*m2**2*u2**2 - 2*a33**4*m1**3*u1 - 2*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 + 96*a33**3*b33**3*m1*u1*u2*v2 - 96*a33**3*b33**3*m1*u2**
2*v1 - 72*a33**3*b33**3*m1*u3**2*v1 - 96*a33**3*b33**3*m2*u1**2*v2 - 96*a33**3*
b33**3*m2*u2**2*v2 - 96*a33**3*b33**3*m2*u2*u3*v3 - 72*a33**3*b33**3*m2*u3**2*v2
 - 12*a33**3*b33**2*m1**2*u2*v2 + 12*a33**3*b33**2*m1*m2*u1*v2 + 12*a33**3*b33**
2*m1*m2*u2*v1 + 12*a33**3*b33**2*m2**2*u2*v2 + 3*a33**3*b33*m1**3*v1 + 3*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 + 36*a33**2*b33**4
*m1*u1*v2**2 + 108*a33**2*b33**4*m1*u1*v3**2 - 36*a33**2*b33**4*m1*u2*v1*v2 - 
324*a33**2*b33**4*m1*u3*v1*v3 + 36*a33**2*b33**4*m2*u2*v1**2 + 36*a33**2*b33**4*
m2*u2*v2**2 + 108*a33**2*b33**4*m2*u2*v3**2 - 288*a33**2*b33**4*m2*u3*v2*v3 - 54
*a33**2*b33**3*m1**2*v1**2 + 9*a33**2*b33**3*m1**2*v2**2 - 126*a33**2*b33**3*m1*
m2*v1*v2 - 63*a33**2*b33**3*m2**2*v2**2 - 216*a33*b33**6*u3*v1**2*v3 - 216*a33*
b33**6*u3*v2**2*v3 - 54*a33*b33**5*m1*v1**3 - 54*a33*b33**5*m1*v1*v2**2 + 162*
a33*b33**5*m1*v1*v3**2 - 54*a33*b33**5*m2*v1**2*v2 - 54*a33*b33**5*m2*v2**3 + 
162*a33*b33**5*m2*v2*v3**2 - 81*b33**7*v1**4 - 162*b33**7*v1**2*v2**2 - 81*b33**
7*v2**4))/(108*a33**2*b33**4*m2)$