Solution 20 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


n1=0


n2=0


m1=0


m2=0


         2
     - m3 *p5
r6=-----------
     a22*b33


r5=0


r4=0


r2=0


r1=0


q19=0


q18=0


q16=0


q15=0


                              2
     a22*c33*m3*p5 - b33*k1*m3
q14=----------------------------
                 2
              a22 *b33


q13=0


q12=0


q11=0


q10=0


                             2
    a22*c33*m3*p5 - b33*k1*m3
q9=----------------------------
                2
             a22 *b33


q8=0


q7=0


q5=0


q4=0


     - m3*p5
q3=----------
      b33


q2=0


     - m3*p5
q1=----------
      b33


p50=0


p49=0


p48=0


        2
     a22 *p15 + a22*c33*p5 + 2*b33*k1*m3
p47=-------------------------------------
                       2
                    a22


p46=0


p45=0


      - 2*c33*k1*m3
p44=----------------
             2
          a22


p43=0


p42=0


p41=0


p40=0


      - 2*c33*k1*m3
p39=----------------
             2
          a22


p38=0


p37=0


                                           2
     a22*b33*c33*p5 + 2*a22*c33*k1*m3 - b33 *k1*m3
p36=-----------------------------------------------
                          2
                       a22 *c33


p35=0


p34=0


     2*k1*m3
p33=---------
       a22


p32=0


     2*k1*m3
p31=---------
       a22


p30=0


p29=0


p28=p15


p27=0


p26=0


p25=0


p24=0


p23=0


p22=0


p21=0


p20=0


p19=0


p18=0


p17=0


p16=0


p14=0


p13=0


p12=0


p11=0


p9=0


p8=0


p7=p5


p6=0


p4=0


p3=0


p2=0


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


      - 2*b33*c33*k1
k83=-----------------
             2
          a22


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


      - 4*c33*k1
k76=-------------
         a22


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


      - 2*b33*c33*k1
k70=-----------------
             2
          a22


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


                           3
     2*a22*b33*c33*k1 - b33 *k1
k65=----------------------------
                 2
              a22 *c33


k64=0


k63=0


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


k61=0


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


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


        2
     c33 *k1
k55=---------
         2
      a22


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


          2
     2*c33 *k1
k50=-----------
          2
       a22


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


      - 4*c33*k1
k44=-------------
         a22


k43=0


      - 2*c33*k1
k42=-------------
         a22


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


        2
     c33 *k1
k25=---------
         2
      a22


k24=0


k23=0


k21=0


      - 2*c33*k1
k20=-------------
         a22


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


                       2
     2*a22*c33*k1 - b33 *k1
k12=------------------------
            a22*c33


k11=0


                       2
     2*a22*c33*k1 - b33 *k1
k10=------------------------
            a22*c33


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:
 c33,n3,m3,r3,p15,p10,p5,k1,b33,a33,a22

Relevance for the application:

The following expression INT is a first

integral for the Hamiltonian HAM:

          2         2         2                     2
HAM=a22*u1  + a22*u2  + a33*u3  + b33*u3*v3 + c33*v3  + m3*v3 + n3*u3

        2              4        2              2   2        2              2   2
INT=(a22 *b33*c33*k1*u1  + 2*a22 *b33*c33*k1*u1 *u2  + 2*a22 *b33*c33*k1*u1 *u3

           2              4        2              2   2      2               3
      + a22 *b33*c33*k1*u2  + 2*a22 *b33*c33*k1*u2 *u3  + a22 *b33*c33*p10*u3

           2                  2      2                  2
      + a22 *b33*c33*p15*u3*v1  + a22 *b33*c33*p15*u3*v2

           2                  2      2              2
      + a22 *b33*c33*p15*u3*v3  + a22 *b33*c33*p5*u1 *u3

           2              2         2                    2             2
      + a22 *b33*c33*p5*u2 *u3 + a22 *b33*c33*r3*u3 - a22 *c33*m3*p5*u1

           2             2          3      2   2          3      2   2
      - a22 *c33*m3*p5*u2  - a22*b33 *k1*u1 *u3  - a22*b33 *k1*u2 *u3

                 2          2                  2          2
      + 2*a22*b33 *c33*k1*u1 *u3*v3 + 2*a22*b33 *c33*k1*u2 *u3*v3

                 2          3             2          2
      + 2*a22*b33 *c33*k1*u3 *v3 + a22*b33 *c33*p5*u3 *v3

                     2      2   2                2      2   2
      - 2*a22*b33*c33 *k1*u1 *v2  - 2*a22*b33*c33 *k1*u2 *v1

                     2      2   2                2
      - 4*a22*b33*c33 *k1*u2 *v2  - 4*a22*b33*c33 *k1*u2*u3*v2*v3

                   2         2                         2
      + a22*b33*c33 *p5*u3*v3  + 2*a22*b33*c33*k1*m3*u1 *v3

                              2                            2
      + 2*a22*b33*c33*k1*m3*u2 *v3 + 2*a22*b33*c33*k1*m3*u3 *v3

               2         2          2         2             2
      + a22*c33 *m3*p5*v1  + a22*c33 *m3*p5*v2  - a22*c33*m3 *p5*v3

           4      3         3         2           2    2         2
      - b33 *k1*u3 *v3 - b33 *k1*m3*u3 *v3 - 2*b33 *c33 *k1*u3*v1 *v3

             2    2         2           2                2          3      4
      - 2*b33 *c33 *k1*u3*v2 *v3 + 2*b33 *c33*k1*m3*u3*v3  + b33*c33 *k1*v1

                 3      2   2          3      4            2         2
      + 2*b33*c33 *k1*v1 *v2  + b33*c33 *k1*v2  - 2*b33*c33 *k1*m3*v1 *v3

                 2         2                   2   2                2   2      2
      - 2*b33*c33 *k1*m3*v2 *v3 - b33*c33*k1*m3 *v1  - b33*c33*k1*m3 *v2 )/(a22

       *b33*c33)



And again in machine readable form:



HAM=a22*u1**2 + a22*u2**2 + a33*u3**2 + b33*u3*v3 + c33*v3**2 + m3*v3 + n3*u3$

INT=(a22**2*b33*c33*k1*u1**4 + 2*a22**2*b33*c33*k1*u1**2*u2**2 + 2*a22**2*b33*
c33*k1*u1**2*u3**2 + a22**2*b33*c33*k1*u2**4 + 2*a22**2*b33*c33*k1*u2**2*u3**2 +
 a22**2*b33*c33*p10*u3**3 + a22**2*b33*c33*p15*u3*v1**2 + a22**2*b33*c33*p15*u3*
v2**2 + a22**2*b33*c33*p15*u3*v3**2 + a22**2*b33*c33*p5*u1**2*u3 + a22**2*b33*
c33*p5*u2**2*u3 + a22**2*b33*c33*r3*u3 - a22**2*c33*m3*p5*u1**2 - a22**2*c33*m3*
p5*u2**2 - a22*b33**3*k1*u1**2*u3**2 - a22*b33**3*k1*u2**2*u3**2 + 2*a22*b33**2*
c33*k1*u1**2*u3*v3 + 2*a22*b33**2*c33*k1*u2**2*u3*v3 + 2*a22*b33**2*c33*k1*u3**3
*v3 + a22*b33**2*c33*p5*u3**2*v3 - 2*a22*b33*c33**2*k1*u1**2*v2**2 - 2*a22*b33*
c33**2*k1*u2**2*v1**2 - 4*a22*b33*c33**2*k1*u2**2*v2**2 - 4*a22*b33*c33**2*k1*u2
*u3*v2*v3 + a22*b33*c33**2*p5*u3*v3**2 + 2*a22*b33*c33*k1*m3*u1**2*v3 + 2*a22*
b33*c33*k1*m3*u2**2*v3 + 2*a22*b33*c33*k1*m3*u3**2*v3 + a22*c33**2*m3*p5*v1**2 +
 a22*c33**2*m3*p5*v2**2 - a22*c33*m3**2*p5*v3 - b33**4*k1*u3**3*v3 - b33**3*k1*
m3*u3**2*v3 - 2*b33**2*c33**2*k1*u3*v1**2*v3 - 2*b33**2*c33**2*k1*u3*v2**2*v3 + 
2*b33**2*c33*k1*m3*u3*v3**2 + b33*c33**3*k1*v1**4 + 2*b33*c33**3*k1*v1**2*v2**2 
+ b33*c33**3*k1*v2**4 - 2*b33*c33**2*k1*m3*v1**2*v3 - 2*b33*c33**2*k1*m3*v2**2*
v3 - b33*c33*k1*m3**2*v1**2 - b33*c33*k1*m3**2*v2**2)/(a22**2*b33*c33)$