Solution 123 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


n2=0


     2
    ---*a33*m3
     3
n3=------------
       b33


m2=0


     1        2           16        3
    ---*a33*m1 *m3*p45 + ----*a33*m3 *p45
     9                    9
r6=---------------------------------------
                      3
                   b33 *m1


r5=0


     1         2        1        2
    ----*a33*m1 *p45 - ---*a33*m3 *p45
     36                 9
r4=------------------------------------
                      3
                   b33


        1      2   2           4     2   3
     - ----*a33 *m1 *m3*p45 - ---*a33 *m3 *p45
        27                     3
r3=--------------------------------------------
                        4
                     b33 *m1


r2=0


        1      2   2        2     2   2
     - ----*a33 *m1 *p45 - ---*a33 *m3 *p45
        54                  3
r1=-----------------------------------------
                        4
                     b33


q19=0


         8
      - ---*m3*p45
         3
q18=---------------
          b33


q16=0


         8
      - ---*a33*m3*p45
         9
q15=-------------------
              2
           b33


      1     2        8    2
     ----*m1 *p45 + ---*m3 *p45
      12             3
q14=----------------------------
               b33*m1


q13=0


q12=0


         1
      - ---*a33*m1*p45
         9
q11=-------------------
              2
           b33


q10=0


        1    2        8    2
     - ---*m1 *p45 + ---*m3 *p45
        2             3
q9=------------------------------
               b33*m1


     2
    ---*a33*m3*p45
     9
q8=----------------
            2
         b33


q7=0


q5=0


     20     2
    ----*a33 *m3*p45
     27
q4=------------------
             3
          b33


     1      2   2        16     2   2
    ----*a33 *m1 *p45 + ----*a33 *m3 *p45
     27                  27
q3=---------------------------------------
                      3
                   b33 *m1


q2=0


     2     2   2        16     2   2
    ---*a33 *m1 *p45 + ----*a33 *m3 *p45
     9                  27
q1=--------------------------------------
                     3
                  b33 *m1


p50=0


p49=0


      3
     ---*b33*p45
      2
p48=-------------
         a33


         2
      - ---*m3*p45
         3
p47=---------------
          m1


p46=0


      - 2*b33*m3*p45
p44=-----------------
         a33*m1


p43=0


p42=0


p41=0


p40=0


      - 2*b33*m3*p45
p39=-----------------
         a33*m1


p38= - 3*p45


p37=0


         40
      - ----*a33*m3*p45
         9
p36=--------------------
           b33*m1


p35=0


p34=0


         8
      - ---*a33*m3*p45
         9
p33=-------------------
          b33*m1


p32=0


         8
      - ---*a33*m3*p45
         9
p31=-------------------
          b33*m1


p30=0


         1
      - ---*b33*p45
         2
p29=----------------
          a33


      2
     ---*m3*p45
      3
p28=------------
         m1


p27=0


     1
p26=---*p45
     3


p25=0


p24=0


        1
p23= - ---*p45
        3


p22=0


p21=0


p20=0


p19=0


      8
     ---*a33*p45
      9
p18=-------------
         b33


p17=0


         1
      - ---*b33*p45
         2
p16=----------------
          a33


      2
     ---*m3*p45
      3
p15=------------
         m1


p14=0


         2
      - ---*a33*p45
         3
p13=----------------
          b33


p12=0


         8
      - ---*a33*p45
         9
p11=----------------
          b33


      8     2
     ---*a33 *m3*p45
      9
p10=-----------------
            2
         b33 *m1


p9=0


     4     2
    ---*a33 *p45
     9
p8=--------------
           2
        b33


        16     2
     - ----*a33 *m3*p45
        27
p7=---------------------
             2
          b33 *m1


p6=0


        16     2
     - ----*a33 *m3*p45
        27
p5=---------------------
             2
          b33 *m1


p4=0


        8      2
     - ----*a33 *p45
        27
p3=------------------
             2
          b33


p2=0


        8      2
     - ----*a33 *p45
        27
p1=------------------
             2
          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


             2
      - 2*b33 *p45
k83=---------------
        a33*m1


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


         4
      - ---*b33*p45
         3
k76=----------------
           m1


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


             2
      - 2*b33 *p45
k70=---------------
        a33*m1


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


         8
      - ---*a33*p45
         3
k65=----------------
           m1


k64=0


k63=0


         8
      - ---*a33*p45
         9
k62=----------------
           m1


k61=0


         8
      - ---*a33*p45
         9
k60=----------------
           m1


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         3     3
      - ---*b33 *p45
         4
k55=-----------------
            2
         a33 *m1


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


         3     3
      - ---*b33 *p45
         2
k50=-----------------
            2
         a33 *m1


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


         4
      - ---*b33*p45
         3
k44=----------------
           m1


k43=0


         2
      - ---*b33*p45
         3
k42=----------------
           m1


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 *p45
         4
k25=-----------------
            2
         a33 *m1


k24=0


k23=0


k21=0


         2
      - ---*b33*p45
         3
k20=----------------
           m1


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


         8     2
      - ---*a33 *p45
         9
k12=-----------------
         b33*m1


k11=0


         8     2
      - ---*a33 *p45
         9
k10=-----------------
         b33*m1


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


        4      2
     - ----*a33 *p45
        27
k5=------------------
         b33*m1


k4=0


        8      2
     - ----*a33 *p45
        27
k3=------------------
         b33*m1


k2=0


        4      2
     - ----*a33 *p45
        27
k1=------------------
         b33*m1


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:
 m3,m1,p45,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
      + 8*a33 *m3*u3 + 12*a33*b33 *u3*v3 + 12*a33*b33*m1*v1 + 12*a33*b33*m3*v3

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

                   4    3   4         4    3   2   2         4    3   2   2
INT=(p45*( - 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      2
           - 64*a33 *b33 *m3*u1 *u3 - 64*a33 *b33 *m3*u2 *u3

                   4    2      3         4       2   2        4       2   2
           + 96*a33 *b33 *m3*u3  + 24*a33 *b33*m1 *u1  + 4*a33 *b33*m1 *u2

                   4                         4       2   2         4       2   2
           + 80*a33 *b33*m1*m3*u1*u3 + 64*a33 *b33*m3 *u1  + 64*a33 *b33*m3 *u2

                  4   3           4   2               4      2
           - 2*a33 *m1 *u1 - 4*a33 *m1 *m3*u3 - 72*a33 *m1*m3 *u1

                    4   3            3    4   2               3    4   2
           - 144*a33 *m3 *u3 - 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 *m3*u1 *v3 - 96*a33 *b33 *m3*u2 *v3

                    3    3      2            3    2   2
           - 480*a33 *b33 *m3*u3 *v3 - 12*a33 *b33 *m1 *u2*v2

                   3    2                     3    2
           - 96*a33 *b33 *m1*m3*u1*v3 + 24*a33 *b33 *m1*m3*u3*v1

                  3       3            3       2               3          2
           + 3*a33 *b33*m1 *v1 + 12*a33 *b33*m1 *m3*v3 - 12*a33 *b33*m1*m3 *v1

                    3       3            2    5   2   2         2    5   2   2
           + 192*a33 *b33*m3 *v3 - 72*a33 *b33 *u1 *v2  - 72*a33 *b33 *u2 *v1

                    2    5   2   2          2    5
           - 144*a33 *b33 *u2 *v2  - 144*a33 *b33 *u2*u3*v2*v3

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

                   2    4                      2    4
           - 36*a33 *b33 *m1*u2*v1*v2 - 324*a33 *b33 *m1*u3*v1*v3

                   2    4         2         2    4         2
           + 72*a33 *b33 *m3*u3*v1  + 72*a33 *b33 *m3*u3*v2

                   2    4         2         2    3   2   2        2    3   2   2
           - 72*a33 *b33 *m3*u3*v3  - 54*a33 *b33 *m1 *v1  + 9*a33 *b33 *m1 *v2

                    2    3                      2    3   2   2
           - 288*a33 *b33 *m1*m3*v1*v3 + 288*a33 *b33 *m3 *v1

                    2    3   2   2              6      2
           + 288*a33 *b33 *m3 *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
           + 162*a33*b33 *m1*v1*v3  - 216*a33*b33 *m3*v1 *v3

                        5      2            7   4          7   2   2
           - 216*a33*b33 *m3*v2 *v3 - 81*b33 *v1  - 162*b33 *v1 *v2

                   7   4           2    4
           - 81*b33 *v2 ))/(108*a33 *b33 *m1)



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 + 8*a33**2*m3*u3 + 12*a33*b33**2*u3*v3 + 12*a33*b33*m1*v1 + 12*a33*b33*m3*v3
 - 9*b33**3*v3**2)/(12*a33*b33)$

INT=(p45*( - 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 - 64*a33**4*b33**2*m3*u1**2*u3 - 64*a33**4*b33**2*m3*u2**2*u3 + 96*a33**4*
b33**2*m3*u3**3 + 24*a33**4*b33*m1**2*u1**2 + 4*a33**4*b33*m1**2*u2**2 + 80*a33
**4*b33*m1*m3*u1*u3 + 64*a33**4*b33*m3**2*u1**2 + 64*a33**4*b33*m3**2*u2**2 - 2*
a33**4*m1**3*u1 - 4*a33**4*m1**2*m3*u3 - 72*a33**4*m1*m3**2*u1 - 144*a33**4*m3**
3*u3 - 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*m3*u1**2*v3 - 96*a33**3*b33**3*
m3*u2**2*v3 - 480*a33**3*b33**3*m3*u3**2*v3 - 12*a33**3*b33**2*m1**2*u2*v2 - 96*
a33**3*b33**2*m1*m3*u1*v3 + 24*a33**3*b33**2*m1*m3*u3*v1 + 3*a33**3*b33*m1**3*v1
 + 12*a33**3*b33*m1**2*m3*v3 - 12*a33**3*b33*m1*m3**2*v1 + 192*a33**3*b33*m3**3*
v3 - 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 + 72*a33**2*b33**4*m3*u3*v1**2 + 72*a33**2*b33**4*m3*u3*v2**2
 - 72*a33**2*b33**4*m3*u3*v3**2 - 54*a33**2*b33**3*m1**2*v1**2 + 9*a33**2*b33**3
*m1**2*v2**2 - 288*a33**2*b33**3*m1*m3*v1*v3 + 288*a33**2*b33**3*m3**2*v1**2 + 
288*a33**2*b33**3*m3**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 - 216*a33*b33**5*m3*v1**2*v3 - 216*a33*b33**5*m3*v2**2*v3 - 81*b33**
7*v1**4 - 162*b33**7*v1**2*v2**2 - 81*b33**7*v2**4))/(108*a33**2*b33**4*m1)$