Solution 46 to problem e3null


Expressions | Parameters | Relevance | Back to problem e3null

Expressions

The solution is given through the following expressions:

     1
a22=---*a33
     4


b22=0


b31=0


b32=0


c12=0


c13=0


c22=0


c23=0


           2
      - b33
c33=---------
       a33


     3
    ----*a33*m1
     10
n1=-------------
        b33


     3
    ----*a33*m2
     10
n2=-------------
        b33


     3
    ---*a33*m3
     4
n3=------------
       b33


     1         2           5        3
    ----*a33*m1 *m3*p46 + ---*a33*m3 *p46
     15                    3
r6=---------------------------------------
                      3
                   b33 *m2


     1         2        1         2
    ----*a33*m1 *p46 - ----*a33*m3 *p46
     75                 12
r5=-------------------------------------
                      3
                   b33


     1         3        1            2
    ----*a33*m1 *p46 - ----*a33*m1*m3 *p46
     75                 12
r4=----------------------------------------
                      3
                   b33 *m2


        1      2   2           15     2   3
     - ----*a33 *m1 *m3*p46 - ----*a33 *m3 *p46
        60                     16
r3=---------------------------------------------
                         4
                      b33 *m2


         1      2   2        3     2   2
     - -----*a33 *m1 *p46 - ---*a33 *m3 *p46
        150                  8
r2=------------------------------------------
                         4
                      b33


         1      2   3        3     2      2
     - -----*a33 *m1 *p46 - ---*a33 *m1*m3 *p46
        150                  8
r1=---------------------------------------------
                         4
                      b33 *m2


         8
      - ---*m3*p46
         3
q19=---------------
          b33


         8
      - ---*m1*m3*p46
         3
q18=------------------
          b33*m2


         2
      - ---*a33*m3*p46
         3
q16=-------------------
              2
           b33


         2
      - ---*a33*m1*m3*p46
         3
q15=----------------------
              2
           b33 *m2


      1     2        7     2        10    2
     ----*m1 *p46 - ----*m2 *p46 + ----*m3 *p46
      15             15             3
q14=--------------------------------------------
                       b33*m2


         14
      - ----*m1*p46
         15
q13=----------------
          b33


      1
     ---*a33*m3*p46
      6
q12=----------------
             2
          b33


         1         2        1         2
      - ----*a33*m1 *p46 + ----*a33*m2 *p46
         15                 15
q11=----------------------------------------
                       2
                    b33 *m2


      1
     ----*a33*m1*p46
      15
q10=-----------------
             2
          b33


        2    2        10    2
     - ---*m1 *p46 + ----*m3 *p46
        5             3
q9=-------------------------------
               b33*m2


     1
    ---*a33*m1*m3*p46
     6
q8=-------------------
            2
         b33 *m2


     1
    ----*a33*m1*p46
     15
q7=-----------------
            2
         b33


     5      2
    ----*a33 *m3*p46
     12
q5=------------------
             3
          b33


     5      2
    ----*a33 *m1*m3*p46
     12
q4=---------------------
             3
          b33 *m2


     1      2   2        1      2   2        5      2   2
    ----*a33 *m1 *p46 + ----*a33 *m2 *p46 + ----*a33 *m3 *p46
     60                  12                  12
q3=-----------------------------------------------------------
                                3
                             b33 *m2


     1     2
    ---*a33 *m1*p46
     6
q2=-----------------
            3
         b33


     1      2   2        5      2   2
    ----*a33 *m1 *p46 + ----*a33 *m3 *p46
     10                  12
q1=---------------------------------------
                      3
                   b33 *m2


p50=0


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


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


         5
      - ---*m3*p46
         6
p47=---------------
          m2


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


         10
      - ----*b33*m3*p46
         3
p44=--------------------
           a33*m2


p43=0


        8
p42= - ---*p46
        3


p41=0


p40=0


         10
      - ----*b33*m3*p46
         3
p39=--------------------
           a33*m2


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


p37=0


         25
      - ----*a33*m3*p46
         6
p36=--------------------
           b33*m2


         2
      - ---*a33*p46
         3
p35=----------------
          b33


p34=0


         5
      - ---*a33*m3*p46
         6
p33=-------------------
          b33*m2


p32=0


         5
      - ---*a33*m3*p46
         6
p31=-------------------
          b33*m2


         2
      - ---*b33*p46
         3
p30=----------------
          a33


         2
      - ---*b33*m1*p46
         3
p29=-------------------
          a33*m2


      5
     ---*m3*p46
      6
p28=------------
         m2


     1
p27=---*p46
     3


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


         2
      - ---*b33*p46
         3
p25=----------------
          a33


p24=0


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


         1
      - ---*a33*p46
         2
p22=----------------
          b33


p21=0


p20=0


         2
      - ---*a33*p46
         3
p19=----------------
          b33


      2
     ---*a33*m1*p46
      3
p18=----------------
         b33*m2


         2
      - ---*a33*p46
         3
p17=----------------
          b33


         2
      - ---*b33*m1*p46
         3
p16=-------------------
          a33*m2


      5
     ---*m3*p46
      6
p15=------------
         m2


     1
p14=---*p46
     3


         1
      - ---*a33*m1*p46
         2
p13=-------------------
          b33*m2


p12=0


         2
      - ---*a33*m1*p46
         3
p11=-------------------
          b33*m2


      5     2
     ---*a33 *m3*p46
      8
p10=-----------------
            2
         b33 *m2


     1     2
    ---*a33 *p46
     4
p9=--------------
           2
        b33


     1     2
    ---*a33 *m1*p46
     4
p8=-----------------
           2
        b33 *m2


        5      2
     - ----*a33 *m3*p46
        12
p7=---------------------
             2
          b33 *m2


p6=0


        5      2
     - ----*a33 *m3*p46
        12
p5=---------------------
             2
          b33 *m2


        1     2
     - ---*a33 *p46
        6
p4=-----------------
            2
         b33


        1     2
     - ---*a33 *m1*p46
        6
p3=--------------------
            2
         b33 *m2


        1     2
     - ---*a33 *p46
        6
p2=-----------------
            2
         b33


        1     2
     - ---*a33 *m1*p46
        6
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


         10     2
      - ----*b33 *p46
         3
k83=------------------
          a33*m2


k82=0


k81=0


k80=0


k79=0


k78=0


k77=0


         5
      - ---*b33*p46
         3
k76=----------------
           m2


k75=0


k74=0


k73=0


k72=0


k71=0


         10     2
      - ----*b33 *p46
         3
k70=------------------
          a33*m2


k69=0


k68=0


k67=0


k66=0


         5
      - ---*a33*p46
         2
k65=----------------
           m2


k64=0


k63=0


         5
      - ---*a33*p46
         6
k62=----------------
           m2


k61=0


         5
      - ---*a33*p46
         6
k60=----------------
           m2


k59=0


k58=0


k57=0


k56=0


         5     3
      - ---*b33 *p46
         3
k55=-----------------
            2
         a33 *m2


k54=0


k53=0


k52=0


k51=0


         10     3
      - ----*b33 *p46
         3
k50=------------------
            2
         a33 *m2


k49=0


k48=0


k47=0


k46=0


k45=0


         5
      - ---*b33*p46
         3
k44=----------------
           m2


k43=0


         5
      - ---*b33*p46
         6
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


         5     3
      - ---*b33 *p46
         3
k25=-----------------
            2
         a33 *m2


k24=0


k23=0


k21=0


         5
      - ---*b33*p46
         6
k20=----------------
           m2


k19=0


k18=0


k17=0


k16=0


k14=0


k13=0


         5     2
      - ---*a33 *p46
         8
k12=-----------------
         b33*m2


k11=0


         5     2
      - ---*a33 *p46
         8
k10=-----------------
         b33*m2


k9=0


k8=0


k7=0


k6=0


        5      2
     - ----*a33 *p46
        48
k5=------------------
         b33*m2


k4=0


        5      2
     - ----*a33 *p46
        24
k3=------------------
         b33*m2


k2=0


        5      2
     - ----*a33 *p46
        48
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:
 m3,m2,m1,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=(5*a33 *b33*u1  + 5*a33 *b33*u2  + 20*a33 *b33*u3  + 6*a33 *m1*u1

             2               2                   2
      + 6*a33 *m2*u2 + 15*a33 *m3*u3 + 20*a33*b33 *u3*v3 + 20*a33*b33*m1*v1

                                                    3   2
      + 20*a33*b33*m2*v2 + 20*a33*b33*m3*v3 - 20*b33 *v3 )/(20*a33*b33)

                    4    3   4          4    3   2   2          4    3   2   2
INT=(p46*( - 125*a33 *b33 *u1  - 250*a33 *b33 *u1 *u2  - 750*a33 *b33 *u1 *u3

                    4    3   4          4    3   2   2          4    2      3
           - 125*a33 *b33 *u2  - 750*a33 *b33 *u2 *u3  - 200*a33 *b33 *m1*u1

                    4    2         2          4    2         2
           - 200*a33 *b33 *m1*u1*u2  + 300*a33 *b33 *m1*u1*u3

                    4    2      2             4    2      3
           - 200*a33 *b33 *m2*u1 *u2 - 200*a33 *b33 *m2*u2

                    4    2         2          4    2      2
           + 300*a33 *b33 *m2*u2*u3  - 500*a33 *b33 *m3*u1 *u3

                    4    2      2             4    2      3
           - 500*a33 *b33 *m3*u2 *u3 + 750*a33 *b33 *m3*u3

                    4       2   2         4       2   2
           + 120*a33 *b33*m1 *u1  + 20*a33 *b33*m1 *u2

                    4                          4
           + 200*a33 *b33*m1*m2*u1*u2 + 500*a33 *b33*m1*m3*u1*u3

                    4       2   2          4
           + 100*a33 *b33*m2 *u2  + 500*a33 *b33*m2*m3*u2*u3

                    4       2   2          4       2   2        4   3
           + 500*a33 *b33*m3 *u1  + 500*a33 *b33*m3 *u2  - 8*a33 *m1 *u1

                  4   2               4   2                4      2
           - 8*a33 *m1 *m2*u2 - 20*a33 *m1 *m3*u3 - 450*a33 *m1*m3 *u1

                    4      2              4   3              3    4   2
           - 450*a33 *m2*m3 *u2 - 1125*a33 *m3 *u3 - 1000*a33 *b33 *u1 *u3*v3

                     3    4   2                 3    4   3
           - 1000*a33 *b33 *u2 *u3*v3 - 3000*a33 *b33 *u3 *v3

                    3    3                      3    3      2
           + 800*a33 *b33 *m1*u1*u2*v2 - 800*a33 *b33 *m1*u2 *v1

                    3    3      2             3    3      2
           - 600*a33 *b33 *m1*u3 *v1 - 800*a33 *b33 *m2*u1 *v2

                    3    3      2             3    3
           - 800*a33 *b33 *m2*u2 *v2 - 800*a33 *b33 *m2*u2*u3*v3

                    3    3      2              3    3      2
           - 600*a33 *b33 *m2*u3 *v2 - 1000*a33 *b33 *m3*u1 *v3

                     3    3      2              3    3      2
           - 1000*a33 *b33 *m3*u2 *v3 - 5000*a33 *b33 *m3*u3 *v3

                   3    2   2               3    2
           - 80*a33 *b33 *m1 *u2*v2 + 80*a33 *b33 *m1*m2*u1*v2

                   3    2                      3    2
           + 80*a33 *b33 *m1*m2*u2*v1 - 800*a33 *b33 *m1*m3*u1*v3

                    3    2                     3    2   2
           + 200*a33 *b33 *m1*m3*u3*v1 + 80*a33 *b33 *m2 *u2*v2

                    3    2                      3    2
           - 800*a33 *b33 *m2*m3*u2*v3 + 200*a33 *b33 *m2*m3*u3*v2

                   3       3            3       2               3       2
           + 16*a33 *b33*m1 *v1 + 16*a33 *b33*m1 *m2*v2 + 80*a33 *b33*m1 *m3*v3

                    3          2             3          2
           - 100*a33 *b33*m1*m3 *v1 - 100*a33 *b33*m2*m3 *v2

                     3       3              2    5   2   2
           + 2000*a33 *b33*m3 *v3 - 1000*a33 *b33 *u1 *v2

                     2    5   2   2           2    5   2   2
           - 1000*a33 *b33 *u2 *v1  - 2000*a33 *b33 *u2 *v2

                     2    5                      2    4         2
           - 2000*a33 *b33 *u2*u3*v2*v3 + 400*a33 *b33 *m1*u1*v2

                     2    4         2          2    4
           + 1200*a33 *b33 *m1*u1*v3  - 400*a33 *b33 *m1*u2*v1*v2

                     2    4                      2    4         2
           - 3600*a33 *b33 *m1*u3*v1*v3 + 400*a33 *b33 *m2*u2*v1

                    2    4         2           2    4         2
           + 400*a33 *b33 *m2*u2*v2  + 1200*a33 *b33 *m2*u2*v3

                     2    4                       2    4         2
           - 3200*a33 *b33 *m2*u3*v2*v3 + 1000*a33 *b33 *m3*u3*v1

                     2    4         2           2    4         2
           + 1000*a33 *b33 *m3*u3*v2  - 1000*a33 *b33 *m3*u3*v3

                    2    3   2   2         2    3   2   2
           - 480*a33 *b33 *m1 *v1  + 80*a33 *b33 *m1 *v2

                     2    3                       2    3
           - 1120*a33 *b33 *m1*m2*v1*v2 - 3200*a33 *b33 *m1*m3*v1*v3

                    2    3   2   2           2    3
           - 560*a33 *b33 *m2 *v2  - 3200*a33 *b33 *m2*m3*v2*v3

                     2    3   2   2           2    3   2   2
           + 4000*a33 *b33 *m3 *v1  + 4000*a33 *b33 *m3 *v2

                         6      2                  6      2
           - 4000*a33*b33 *u3*v1 *v3 - 4000*a33*b33 *u3*v2 *v3

                        5      3              5         2
           - 800*a33*b33 *m1*v1  - 800*a33*b33 *m1*v1*v2

                         5         2              5      2
           + 2400*a33*b33 *m1*v1*v3  - 800*a33*b33 *m2*v1 *v2

                        5      3               5         2
           - 800*a33*b33 *m2*v2  + 2400*a33*b33 *m2*v2*v3

                         5      2                  5      2              7   4
           - 4000*a33*b33 *m3*v1 *v3 - 4000*a33*b33 *m3*v2 *v3 - 2000*b33 *v1

                     7   2   2           7   4            2    4
           - 4000*b33 *v1 *v2  - 2000*b33 *v2 ))/(1200*a33 *b33 *m2)



And again in machine readable form:



HAM=(5*a33**2*b33*u1**2 + 5*a33**2*b33*u2**2 + 20*a33**2*b33*u3**2 + 6*a33**2*m1
*u1 + 6*a33**2*m2*u2 + 15*a33**2*m3*u3 + 20*a33*b33**2*u3*v3 + 20*a33*b33*m1*v1 
+ 20*a33*b33*m2*v2 + 20*a33*b33*m3*v3 - 20*b33**3*v3**2)/(20*a33*b33)$

INT=(p46*( - 125*a33**4*b33**3*u1**4 - 250*a33**4*b33**3*u1**2*u2**2 - 750*a33**
4*b33**3*u1**2*u3**2 - 125*a33**4*b33**3*u2**4 - 750*a33**4*b33**3*u2**2*u3**2 -
 200*a33**4*b33**2*m1*u1**3 - 200*a33**4*b33**2*m1*u1*u2**2 + 300*a33**4*b33**2*
m1*u1*u3**2 - 200*a33**4*b33**2*m2*u1**2*u2 - 200*a33**4*b33**2*m2*u2**3 + 300*
a33**4*b33**2*m2*u2*u3**2 - 500*a33**4*b33**2*m3*u1**2*u3 - 500*a33**4*b33**2*m3
*u2**2*u3 + 750*a33**4*b33**2*m3*u3**3 + 120*a33**4*b33*m1**2*u1**2 + 20*a33**4*
b33*m1**2*u2**2 + 200*a33**4*b33*m1*m2*u1*u2 + 500*a33**4*b33*m1*m3*u1*u3 + 100*
a33**4*b33*m2**2*u2**2 + 500*a33**4*b33*m2*m3*u2*u3 + 500*a33**4*b33*m3**2*u1**2
 + 500*a33**4*b33*m3**2*u2**2 - 8*a33**4*m1**3*u1 - 8*a33**4*m1**2*m2*u2 - 20*
a33**4*m1**2*m3*u3 - 450*a33**4*m1*m3**2*u1 - 450*a33**4*m2*m3**2*u2 - 1125*a33
**4*m3**3*u3 - 1000*a33**3*b33**4*u1**2*u3*v3 - 1000*a33**3*b33**4*u2**2*u3*v3 -
 3000*a33**3*b33**4*u3**3*v3 + 800*a33**3*b33**3*m1*u1*u2*v2 - 800*a33**3*b33**3
*m1*u2**2*v1 - 600*a33**3*b33**3*m1*u3**2*v1 - 800*a33**3*b33**3*m2*u1**2*v2 - 
800*a33**3*b33**3*m2*u2**2*v2 - 800*a33**3*b33**3*m2*u2*u3*v3 - 600*a33**3*b33**
3*m2*u3**2*v2 - 1000*a33**3*b33**3*m3*u1**2*v3 - 1000*a33**3*b33**3*m3*u2**2*v3 
- 5000*a33**3*b33**3*m3*u3**2*v3 - 80*a33**3*b33**2*m1**2*u2*v2 + 80*a33**3*b33
**2*m1*m2*u1*v2 + 80*a33**3*b33**2*m1*m2*u2*v1 - 800*a33**3*b33**2*m1*m3*u1*v3 +
 200*a33**3*b33**2*m1*m3*u3*v1 + 80*a33**3*b33**2*m2**2*u2*v2 - 800*a33**3*b33**
2*m2*m3*u2*v3 + 200*a33**3*b33**2*m2*m3*u3*v2 + 16*a33**3*b33*m1**3*v1 + 16*a33
**3*b33*m1**2*m2*v2 + 80*a33**3*b33*m1**2*m3*v3 - 100*a33**3*b33*m1*m3**2*v1 - 
100*a33**3*b33*m2*m3**2*v2 + 2000*a33**3*b33*m3**3*v3 - 1000*a33**2*b33**5*u1**2
*v2**2 - 1000*a33**2*b33**5*u2**2*v1**2 - 2000*a33**2*b33**5*u2**2*v2**2 - 2000*
a33**2*b33**5*u2*u3*v2*v3 + 400*a33**2*b33**4*m1*u1*v2**2 + 1200*a33**2*b33**4*
m1*u1*v3**2 - 400*a33**2*b33**4*m1*u2*v1*v2 - 3600*a33**2*b33**4*m1*u3*v1*v3 + 
400*a33**2*b33**4*m2*u2*v1**2 + 400*a33**2*b33**4*m2*u2*v2**2 + 1200*a33**2*b33
**4*m2*u2*v3**2 - 3200*a33**2*b33**4*m2*u3*v2*v3 + 1000*a33**2*b33**4*m3*u3*v1**
2 + 1000*a33**2*b33**4*m3*u3*v2**2 - 1000*a33**2*b33**4*m3*u3*v3**2 - 480*a33**2
*b33**3*m1**2*v1**2 + 80*a33**2*b33**3*m1**2*v2**2 - 1120*a33**2*b33**3*m1*m2*v1
*v2 - 3200*a33**2*b33**3*m1*m3*v1*v3 - 560*a33**2*b33**3*m2**2*v2**2 - 3200*a33
**2*b33**3*m2*m3*v2*v3 + 4000*a33**2*b33**3*m3**2*v1**2 + 4000*a33**2*b33**3*m3
**2*v2**2 - 4000*a33*b33**6*u3*v1**2*v3 - 4000*a33*b33**6*u3*v2**2*v3 - 800*a33*
b33**5*m1*v1**3 - 800*a33*b33**5*m1*v1*v2**2 + 2400*a33*b33**5*m1*v1*v3**2 - 800
*a33*b33**5*m2*v1**2*v2 - 800*a33*b33**5*m2*v2**3 + 2400*a33*b33**5*m2*v2*v3**2 
- 4000*a33*b33**5*m3*v1**2*v3 - 4000*a33*b33**5*m3*v2**2*v3 - 2000*b33**7*v1**4 
- 4000*b33**7*v1**2*v2**2 - 2000*b33**7*v2**4))/(1200*a33**2*b33**4*m2)$