Solution 30 to problem e3null


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Expressions

The solution is given through the following expressions:

     3
a22=---*a33
     4


b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


         1     2
      - ---*b33
         3
c33=-------------
         a33


     3
    ----*a33*m1
     14
n1=-------------
        b33


n2=0


     1
    ---*a33*m3
     4
n3=------------
       b33


m2=0


     3        2           7        3
    ---*a33*m1 *m3*p45 + ---*a33*m3 *p45
     7                    3
r6=--------------------------------------
                     3
                  b33 *m1


r5=0


     9         2        1        2
    ----*a33*m1 *p45 - ---*a33*m3 *p45
     49                 4
r4=------------------------------------
                      3
                   b33


        9      2   2           63     2   3
     - ----*a33 *m1 *m3*p45 - ----*a33 *m3 *p45
        28                     16
r3=---------------------------------------------
                         4
                      b33 *m1


r2=0


        27     2   2        27     2   2
     - ----*a33 *m1 *p45 - ----*a33 *m3 *p45
        98                  8
r1=------------------------------------------
                         4
                      b33


q19=0


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


q16=0


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


      1    2        14    2
     ---*m1 *p45 + ----*m3 *p45
      7             9
q14=----------------------------
               b33*m1


q13=0


q12=0


         3
      - ---*a33*m1*p45
         7
q11=-------------------
              2
           b33


q10=0


        6    2        14    2
     - ---*m1 *p45 + ----*m3 *p45
        7             9
q9=-------------------------------
               b33*m1


     1
    ---*a33*m3*p45
     2
q8=----------------
            2
         b33


q7=0


q5=0


     15     2
    ----*a33 *m3*p45
     4
q4=------------------
             3
          b33


     9      2   2        7     2   2
    ----*a33 *m1 *p45 + ---*a33 *m3 *p45
     28                  4
q3=--------------------------------------
                     3
                  b33 *m1


q2=0


     27     2   2        7     2   2
    ----*a33 *m1 *p45 + ---*a33 *m3 *p45
     14                  4
q1=--------------------------------------
                     3
                  b33 *m1


p50=0


p49=0


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


         7
      - ----*m3*p45
         18
p47=----------------
           m1


p46=0


         14
      - ----*b33*m3*p45
         27
p44=--------------------
           a33*m1


p43=0


p42=0


p41=0


p40=0


         14
      - ----*b33*m3*p45
         27
p39=--------------------
           a33*m1


p38= - 3*p45


p37=0


         35
      - ----*a33*m3*p45
         6
p36=--------------------
           b33*m1


p35=0


p34=0


         7
      - ---*a33*m3*p45
         6
p33=-------------------
          b33*m1


p32=0


         7
      - ---*a33*m3*p45
         6
p31=-------------------
          b33*m1


p30=0


         2
      - ---*b33*p45
         9
p29=----------------
          a33


      7
     ----*m3*p45
      18
p28=-------------
         m1


p27=0


     1
p26=---*p45
     3


p25=0


p24=0


        1
p23= - ---*p45
        3


p22=0


p21=0


p20=0


p19=0


     2*a33*p45
p18=-----------
        b33


p17=0


         2
      - ---*b33*p45
         9
p16=----------------
          a33


      7
     ----*m3*p45
      18
p15=-------------
         m1


p14=0


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


p12=0


      - 2*a33*p45
p11=--------------
         b33


      21     2
     ----*a33 *m3*p45
      8
p10=------------------
            2
         b33 *m1


p9=0


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


        7     2
     - ---*a33 *m3*p45
        4
p7=--------------------
            2
         b33 *m1


p6=0


        7     2
     - ---*a33 *m3*p45
        4
p5=--------------------
            2
         b33 *m1


p4=0


        3     2
     - ---*a33 *p45
        2
p3=-----------------
            2
         b33


p2=0


        3     2
     - ---*a33 *p45
        2
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


         14     2
      - ----*b33 *p45
         27
k83=------------------
          a33*m1


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


         7
      - ---*b33*p45
         9
k76=----------------
           m1


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


         14     2
      - ----*b33 *p45
         27
k70=------------------
          a33*m1


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


         7
      - ---*a33*p45
         2
k65=----------------
           m1


k64=0


k63=0


         7
      - ---*a33*p45
         6
k62=----------------
           m1


k61=0


         7
      - ---*a33*p45
         6
k60=----------------
           m1


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         7      3
      - ----*b33 *p45
         81
k55=------------------
            2
         a33 *m1


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


         14     3
      - ----*b33 *p45
         81
k50=------------------
            2
         a33 *m1


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


         7
      - ---*b33*p45
         9
k44=----------------
           m1


k43=0


         7
      - ----*b33*p45
         18
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


         7      3
      - ----*b33 *p45
         81
k25=------------------
            2
         a33 *m1


k24=0


k23=0


k21=0


         7
      - ----*b33*p45
         18
k20=-----------------
           m1


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


         21     2
      - ----*a33 *p45
         8
k12=------------------
          b33*m1


k11=0


         21     2
      - ----*a33 *p45
         8
k10=------------------
          b33*m1


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


        7      2
     - ----*a33 *p45
        16
k5=------------------
         b33*m1


k4=0


        7     2
     - ---*a33 *p45
        8
k3=-----------------
        b33*m1


k2=0


        7      2
     - ----*a33 *p45
        16
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=(63*a33 *b33*u1  + 63*a33 *b33*u2  + 84*a33 *b33*u3  + 18*a33 *m1*u1

              2                   2
      + 21*a33 *m3*u3 + 84*a33*b33 *u3*v3 + 84*a33*b33*m1*v1 + 84*a33*b33*m3*v3

              3   2
      - 28*b33 *v3 )/(84*a33*b33)

                      4    3   4            4    3   2   2
INT=(p45*( - 27783*a33 *b33 *u1  - 55566*a33 *b33 *u1 *u2

                       4    3   2   2            4    3   4
           - 166698*a33 *b33 *u1 *u3  - 27783*a33 *b33 *u2

                       4    3   2   2            4    2      3
           - 166698*a33 *b33 *u2 *u3  - 95256*a33 *b33 *m1*u1

                      4    2         2             4    2         2
           - 95256*a33 *b33 *m1*u1*u2  + 142884*a33 *b33 *m1*u1*u3

                       4    2      2                4    2      2
           - 111132*a33 *b33 *m3*u1 *u3 - 111132*a33 *b33 *m3*u2 *u3

                       4    2      3             4       2   2
           + 166698*a33 *b33 *m3*u3  + 122472*a33 *b33*m1 *u1

                      4       2   2             4
           + 20412*a33 *b33*m1 *u2  + 238140*a33 *b33*m1*m3*u1*u3

                       4       2   2             4       2   2
           + 111132*a33 *b33*m3 *u1  + 111132*a33 *b33*m3 *u2

                      4   3               4   2                   4      2
           - 17496*a33 *m1 *u1 - 20412*a33 *m1 *m3*u3 - 214326*a33 *m1*m3 *u1

                       4   3               3    4   2
           - 250047*a33 *m3 *u3 - 74088*a33 *b33 *u1 *u3*v3

                      3    4   2                   3    4   3
           - 74088*a33 *b33 *u2 *u3*v3 - 222264*a33 *b33 *u3 *v3

                       3    3                         3    3      2
           + 127008*a33 *b33 *m1*u1*u2*v2 - 127008*a33 *b33 *m1*u2 *v1

                      3    3      2               3    3      2
           - 95256*a33 *b33 *m1*u3 *v1 - 74088*a33 *b33 *m3*u1 *v3

                      3    3      2                3    3      2
           - 74088*a33 *b33 *m3*u2 *v3 - 370440*a33 *b33 *m3*u3 *v3

                      3    2   2                   3    2
           - 27216*a33 *b33 *m1 *u2*v2 - 127008*a33 *b33 *m1*m3*u1*v3

                      3    2                        3       3
           + 31752*a33 *b33 *m1*m3*u3*v1 + 11664*a33 *b33*m1 *v1

                      3       2                  3          2
           + 27216*a33 *b33*m1 *m3*v3 - 15876*a33 *b33*m1*m3 *v1

                       3       3               2    5   2   2
           + 148176*a33 *b33*m3 *v3 - 24696*a33 *b33 *u1 *v2

                      2    5   2   2            2    5   2   2
           - 24696*a33 *b33 *u2 *v1  - 49392*a33 *b33 *u2 *v2

                      2    5                        2    4         2
           - 49392*a33 *b33 *u2*u3*v2*v3 + 21168*a33 *b33 *m1*u1*v2

                      2    4         2            2    4
           + 63504*a33 *b33 *m1*u1*v3  - 21168*a33 *b33 *m1*u2*v1*v2

                       2    4                        2    4         2
           - 190512*a33 *b33 *m1*u3*v1*v3 + 24696*a33 *b33 *m3*u3*v1

                      2    4         2            2    4         2
           + 24696*a33 *b33 *m3*u3*v2  - 24696*a33 *b33 *m3*u3*v3

                      2    3   2   2           2    3   2   2
           - 54432*a33 *b33 *m1 *v1  + 9072*a33 *b33 *m1 *v2

                       2    3                        2    3   2   2
           - 169344*a33 *b33 *m1*m3*v1*v3 + 98784*a33 *b33 *m3 *v1

                      2    3   2   2                6      2
           + 98784*a33 *b33 *m3 *v2  - 32928*a33*b33 *u3*v1 *v3

                          6      2                   5      3
           - 32928*a33*b33 *u3*v2 *v3 - 14112*a33*b33 *m1*v1

                          5         2                5         2
           - 14112*a33*b33 *m1*v1*v2  + 42336*a33*b33 *m1*v1*v3

                          5      2                   5      2              7   4
           - 32928*a33*b33 *m3*v1 *v3 - 32928*a33*b33 *m3*v2 *v3 - 5488*b33 *v1

                      7   2   2           7   4             2    4
           - 10976*b33 *v1 *v2  - 5488*b33 *v2 ))/(63504*a33 *b33 *m1)



And again in machine readable form:



HAM=(63*a33**2*b33*u1**2 + 63*a33**2*b33*u2**2 + 84*a33**2*b33*u3**2 + 18*a33**2
*m1*u1 + 21*a33**2*m3*u3 + 84*a33*b33**2*u3*v3 + 84*a33*b33*m1*v1 + 84*a33*b33*
m3*v3 - 28*b33**3*v3**2)/(84*a33*b33)$

INT=(p45*( - 27783*a33**4*b33**3*u1**4 - 55566*a33**4*b33**3*u1**2*u2**2 - 
166698*a33**4*b33**3*u1**2*u3**2 - 27783*a33**4*b33**3*u2**4 - 166698*a33**4*b33
**3*u2**2*u3**2 - 95256*a33**4*b33**2*m1*u1**3 - 95256*a33**4*b33**2*m1*u1*u2**2
 + 142884*a33**4*b33**2*m1*u1*u3**2 - 111132*a33**4*b33**2*m3*u1**2*u3 - 111132*
a33**4*b33**2*m3*u2**2*u3 + 166698*a33**4*b33**2*m3*u3**3 + 122472*a33**4*b33*m1
**2*u1**2 + 20412*a33**4*b33*m1**2*u2**2 + 238140*a33**4*b33*m1*m3*u1*u3 + 
111132*a33**4*b33*m3**2*u1**2 + 111132*a33**4*b33*m3**2*u2**2 - 17496*a33**4*m1
**3*u1 - 20412*a33**4*m1**2*m3*u3 - 214326*a33**4*m1*m3**2*u1 - 250047*a33**4*m3
**3*u3 - 74088*a33**3*b33**4*u1**2*u3*v3 - 74088*a33**3*b33**4*u2**2*u3*v3 - 
222264*a33**3*b33**4*u3**3*v3 + 127008*a33**3*b33**3*m1*u1*u2*v2 - 127008*a33**3
*b33**3*m1*u2**2*v1 - 95256*a33**3*b33**3*m1*u3**2*v1 - 74088*a33**3*b33**3*m3*
u1**2*v3 - 74088*a33**3*b33**3*m3*u2**2*v3 - 370440*a33**3*b33**3*m3*u3**2*v3 - 
27216*a33**3*b33**2*m1**2*u2*v2 - 127008*a33**3*b33**2*m1*m3*u1*v3 + 31752*a33**
3*b33**2*m1*m3*u3*v1 + 11664*a33**3*b33*m1**3*v1 + 27216*a33**3*b33*m1**2*m3*v3 
- 15876*a33**3*b33*m1*m3**2*v1 + 148176*a33**3*b33*m3**3*v3 - 24696*a33**2*b33**
5*u1**2*v2**2 - 24696*a33**2*b33**5*u2**2*v1**2 - 49392*a33**2*b33**5*u2**2*v2**
2 - 49392*a33**2*b33**5*u2*u3*v2*v3 + 21168*a33**2*b33**4*m1*u1*v2**2 + 63504*
a33**2*b33**4*m1*u1*v3**2 - 21168*a33**2*b33**4*m1*u2*v1*v2 - 190512*a33**2*b33
**4*m1*u3*v1*v3 + 24696*a33**2*b33**4*m3*u3*v1**2 + 24696*a33**2*b33**4*m3*u3*v2
**2 - 24696*a33**2*b33**4*m3*u3*v3**2 - 54432*a33**2*b33**3*m1**2*v1**2 + 9072*
a33**2*b33**3*m1**2*v2**2 - 169344*a33**2*b33**3*m1*m3*v1*v3 + 98784*a33**2*b33
**3*m3**2*v1**2 + 98784*a33**2*b33**3*m3**2*v2**2 - 32928*a33*b33**6*u3*v1**2*v3
 - 32928*a33*b33**6*u3*v2**2*v3 - 14112*a33*b33**5*m1*v1**3 - 14112*a33*b33**5*
m1*v1*v2**2 + 42336*a33*b33**5*m1*v1*v3**2 - 32928*a33*b33**5*m3*v1**2*v3 - 
32928*a33*b33**5*m3*v2**2*v3 - 5488*b33**7*v1**4 - 10976*b33**7*v1**2*v2**2 - 
5488*b33**7*v2**4))/(63504*a33**2*b33**4*m1)$