Solution 16 to problem e3null


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Expressions

The solution is given through the following expressions:

a22= - a33


b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


      1     2
     ---*b33
      4
c33=----------
       a33


n1=0


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


m1=0


m2=0


             3   3
     - 32*a33 *m3 *p30
r6=--------------------
            5
         b33 *n2


         2   2
    2*a33 *m3 *p30
r5=----------------
            4
         b33


r4=0


             4   3
     - 72*a33 *m3 *p30
r3=--------------------
            6
         b33 *n2


             3   2
     - 36*a33 *m3 *p30
r2=--------------------
              5
           b33


r1=0


      - 16*a33*m3*p30
q19=------------------
              2
           b33


q18=0


           2
     16*a33 *m3*p30
q16=----------------
             3
          b33


q15=0


           2   2        7     2   2
     16*a33 *m3 *p30 - ---*b33 *n2 *p30
                        2
q14=------------------------------------
                     3
                  b33 *n2


q13=0


             2
      - 4*a33 *m3*p30
q12=------------------
              3
           b33


      - 2*a33*n2*p30
q11=-----------------
             2
          b33


q10=0


          2   2
    16*a33 *m3 *p30
q9=-----------------
           3
        b33 *n2


q8=0


q7=0


          3
    40*a33 *m3*p30
q5=----------------
            4
         b33


q4=0


          4   2             2    2   2
    32*a33 *m3 *p30 + 10*a33 *b33 *n2 *p30
q3=----------------------------------------
                      5
                   b33 *n2


q2=0


          4   2
    32*a33 *m3 *p30
q1=-----------------
           5
        b33 *n2


p50=0


p49= - 3*p30


p48=0


             2
      - 4*a33 *m3*p30
p47=------------------
            2
         b33 *n2


     6*a33*p30
p46=-----------
        b33


p45=0


     4*a33*m3*p30
p44=--------------
        b33*n2


p43=0


      - 16*a33*p30
p42=---------------
          b33


p41=0


p40=0


     4*a33*m3*p30
p39=--------------
        b33*n2


p38=0


p37=0


           3
     80*a33 *m3*p30
p36=----------------
           3
        b33 *n2


           2
     16*a33 *p30
p35=-------------
           2
        b33


p34=0


           3
     16*a33 *m3*p30
p33=----------------
           3
        b33 *n2


p32=0


           3
     16*a33 *m3*p30
p31=----------------
           3
        b33 *n2


p29=0


          2
     4*a33 *m3*p30
p28=---------------
           2
        b33 *n2


     2*a33*p30
p27=-----------
        b33


p26=0


p25=p30


p24=0


p23=0


           2
     12*a33 *p30
p22=-------------
           2
        b33


p21=0


p20=0


           2
     16*a33 *p30
p19=-------------
           2
        b33


p18=0


           2
     16*a33 *p30
p17=-------------
           2
        b33


p16=0


          2
     4*a33 *m3*p30
p15=---------------
           2
        b33 *n2


     2*a33*p30
p14=-----------
        b33


p13=0


p12=0


p11=0


           4
     48*a33 *m3*p30
p10=----------------
           4
        b33 *n2


          3
    24*a33 *p30
p9=-------------
          3
       b33


p8=0


             4
     - 32*a33 *m3*p30
p7=-------------------
            4
         b33 *n2


p6=0


             4
     - 32*a33 *m3*p30
p5=-------------------
            4
         b33 *n2


             3
     - 16*a33 *p30
p4=----------------
            3
         b33


p3=0


             3
     - 16*a33 *p30
p2=----------------
            3
         b33


p1=0


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


     4*a33*p30
k83=-----------
        n2


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


             2
      - 8*a33 *p30
k76=---------------
        b33*n2


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


     4*a33*p30
k70=-----------
        n2


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


           3
     48*a33 *p30
k65=-------------
          2
       b33 *n2


k64=0


k63=0


           3
     16*a33 *p30
k62=-------------
          2
       b33 *n2


k61=0


           3
     16*a33 *p30
k60=-------------
          2
       b33 *n2


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         1
      - ---*b33*p30
         2
k55=----------------
           n2


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


      - b33*p30
k50=------------
         n2


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


             2
      - 8*a33 *p30
k44=---------------
        b33*n2


k43=0


             2
      - 4*a33 *p30
k42=---------------
        b33*n2


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


         1
      - ---*b33*p30
         2
k25=----------------
           n2


k24=0


k23=0


k21=0


             2
      - 4*a33 *p30
k20=---------------
        b33*n2


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


              4
      - 48*a33 *p30
k12=----------------
           3
        b33 *n2


k11=0


              4
      - 48*a33 *p30
k10=----------------
           3
        b33 *n2


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


            4
     - 8*a33 *p30
k5=---------------
          3
       b33 *n2


k4=0


             4
     - 16*a33 *p30
k3=----------------
          3
       b33 *n2


k2=0


            4
     - 8*a33 *p30
k1=---------------
          3
       b33 *n2


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,p30,b33,n2,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  + 4*a33 *b33*u3  + 8*a33 *m3*u3

                 2                                                3   2
      + 4*a33*b33 *u3*v3 + 4*a33*b33*m3*v3 + 4*a33*b33*n2*u2 + b33 *v3 )/(4*a33

       *b33)

                   4    3   4         4    3   2   2         4    3   2   2
INT=(p30*( - 16*a33 *b33 *u1  - 32*a33 *b33 *u1 *u2  - 96*a33 *b33 *u1 *u3

                   4    3   4         4    3   2   2         4    2      2
           - 16*a33 *b33 *u2  - 96*a33 *b33 *u2 *u3  - 64*a33 *b33 *m3*u1 *u3

                   4    2      2            4    2      3         4       2   2
           - 64*a33 *b33 *m3*u2 *u3 + 96*a33 *b33 *m3*u3  + 64*a33 *b33*m3 *u1

                   4       2   2          4   3            3    4   2
           + 64*a33 *b33*m3 *u2  - 144*a33 *m3 *u3 + 32*a33 *b33 *u1 *u3*v3

                   3    4   2               3    4   3
           + 32*a33 *b33 *u2 *u3*v3 + 96*a33 *b33 *u3 *v3

                   3    3      2            3    3      2
           + 32*a33 *b33 *m3*u1 *v3 + 32*a33 *b33 *m3*u2 *v3

                    3    3      2            3    3      2
           + 160*a33 *b33 *m3*u3 *v3 - 32*a33 *b33 *n2*u1 *u2

                   3    3      3         3    3         2
           - 32*a33 *b33 *n2*u2  + 48*a33 *b33 *n2*u2*u3

                   3    2                     3       3
           + 80*a33 *b33 *m3*n2*u2*u3 - 64*a33 *b33*m3 *v3

                   3       2              2    5   2   2        2    5   2   2
           - 72*a33 *b33*m3 *n2*u2 - 8*a33 *b33 *u1 *v2  - 8*a33 *b33 *u2 *v1

                   2    5   2   2         2    5
           - 16*a33 *b33 *u2 *v2  - 16*a33 *b33 *u2*u3*v2*v3

                  2    4         2        2    4         2
           + 8*a33 *b33 *m3*u3*v1  + 8*a33 *b33 *m3*u3*v2

                  2    4         2         2    4      2
           - 8*a33 *b33 *m3*u3*v3  + 32*a33 *b33 *n2*u1 *v2

                   2    4      2            2    4
           + 32*a33 *b33 *n2*u2 *v2 + 32*a33 *b33 *n2*u2*u3*v3

                   2    4      2            2    3   2   2
           + 24*a33 *b33 *n2*u3 *v2 + 32*a33 *b33 *m3 *v1

                   2    3   2   2         2    3
           + 32*a33 *b33 *m3 *v2  + 32*a33 *b33 *m3*n2*u2*v3

                  2    3                     2    3   2   2
           - 8*a33 *b33 *m3*n2*u3*v2 + 20*a33 *b33 *n2 *u2

                  2    2   2                  6      2               6      2
           + 4*a33 *b33 *m3 *n2*v2 + 8*a33*b33 *u3*v1 *v3 + 8*a33*b33 *u3*v2 *v3

                      5      2               5      2               5         2
           + 8*a33*b33 *m3*v1 *v3 + 8*a33*b33 *m3*v2 *v3 + 4*a33*b33 *n2*u2*v1

                      5         2             5         2
           + 4*a33*b33 *n2*u2*v2  + 12*a33*b33 *n2*u2*v3

                       5                         4
           - 32*a33*b33 *n2*u3*v2*v3 - 32*a33*b33 *m3*n2*v2*v3

                      4   2            7   4        7   2   2      7   4
           - 4*a33*b33 *n2 *u2*v2 - b33 *v1  - 2*b33 *v1 *v2  - b33 *v2

                  6      2           6      3        6         2
           + 2*b33 *n2*v1 *v2 + 2*b33 *n2*v2  - 6*b33 *n2*v2*v3

                  5   2   2         6
           - 7*b33 *n2 *v2 ))/(2*b33 *n2)



And again in machine readable form:



HAM=( - 4*a33**2*b33*u1**2 - 4*a33**2*b33*u2**2 + 4*a33**2*b33*u3**2 + 8*a33**2*
m3*u3 + 4*a33*b33**2*u3*v3 + 4*a33*b33*m3*v3 + 4*a33*b33*n2*u2 + b33**3*v3**2)/(
4*a33*b33)$

INT=(p30*( - 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*m3*u1**2*u3 - 64*a33**4*b33**2*m3*u2**2*u3 + 96*a33**4*b33**2*m3*
u3**3 + 64*a33**4*b33*m3**2*u1**2 + 64*a33**4*b33*m3**2*u2**2 - 144*a33**4*m3**3
*u3 + 32*a33**3*b33**4*u1**2*u3*v3 + 32*a33**3*b33**4*u2**2*u3*v3 + 96*a33**3*
b33**4*u3**3*v3 + 32*a33**3*b33**3*m3*u1**2*v3 + 32*a33**3*b33**3*m3*u2**2*v3 + 
160*a33**3*b33**3*m3*u3**2*v3 - 32*a33**3*b33**3*n2*u1**2*u2 - 32*a33**3*b33**3*
n2*u2**3 + 48*a33**3*b33**3*n2*u2*u3**2 + 80*a33**3*b33**2*m3*n2*u2*u3 - 64*a33
**3*b33*m3**3*v3 - 72*a33**3*b33*m3**2*n2*u2 - 8*a33**2*b33**5*u1**2*v2**2 - 8*
a33**2*b33**5*u2**2*v1**2 - 16*a33**2*b33**5*u2**2*v2**2 - 16*a33**2*b33**5*u2*
u3*v2*v3 + 8*a33**2*b33**4*m3*u3*v1**2 + 8*a33**2*b33**4*m3*u3*v2**2 - 8*a33**2*
b33**4*m3*u3*v3**2 + 32*a33**2*b33**4*n2*u1**2*v2 + 32*a33**2*b33**4*n2*u2**2*v2
 + 32*a33**2*b33**4*n2*u2*u3*v3 + 24*a33**2*b33**4*n2*u3**2*v2 + 32*a33**2*b33**
3*m3**2*v1**2 + 32*a33**2*b33**3*m3**2*v2**2 + 32*a33**2*b33**3*m3*n2*u2*v3 - 8*
a33**2*b33**3*m3*n2*u3*v2 + 20*a33**2*b33**3*n2**2*u2**2 + 4*a33**2*b33**2*m3**2
*n2*v2 + 8*a33*b33**6*u3*v1**2*v3 + 8*a33*b33**6*u3*v2**2*v3 + 8*a33*b33**5*m3*
v1**2*v3 + 8*a33*b33**5*m3*v2**2*v3 + 4*a33*b33**5*n2*u2*v1**2 + 4*a33*b33**5*n2
*u2*v2**2 + 12*a33*b33**5*n2*u2*v3**2 - 32*a33*b33**5*n2*u3*v2*v3 - 32*a33*b33**
4*m3*n2*v2*v3 - 4*a33*b33**4*n2**2*u2*v2 - b33**7*v1**4 - 2*b33**7*v1**2*v2**2 -
 b33**7*v2**4 + 2*b33**6*n2*v1**2*v2 + 2*b33**6*n2*v2**3 - 6*b33**6*n2*v2*v3**2 
- 7*b33**5*n2**2*v2**2))/(2*b33**6*n2)$