Solution 1 to problem over


Expressions | Parameters | Inequalities | Relevance | Back to problem over

Expressions

The solution is given through the following expressions:

r10=0


r11=0


r12=0


r14=0


r15=0


r20=0


r21=0


r22=0


r23=0


r24=0


     m3*r353
r26=---------
       a11


r27=0


r28=0


r210=0


r212=0


r213=0


r214=0


r215=0


r216=0


r217=0


r218=0


r219=0


     m3*r460
r30=---------
       a11


r31=0


     m3*r460
r32=---------
       a11


r33=0


r34=0


r35=0


r36=0


     m3*r460
r37=---------
       a11


r38=0


r39=0


         2                        1    2
      a11 *r312 + a11*c33*r353 + ---*m3 *r5229
                                  2
r310=------------------------------------------
                           2
                        a11


r311=0


r313=0


r314=0


      a11*r327 + b33*r353 + m3*r4114
r316=--------------------------------
                   a11


r317=0


r318=0


r320=0


r321=0


r322=0


r323=0


r324=0


r325=0


r326=0


r328=0


r329=0


r330=0


r331=0


r332=0


r333=r353


r334=0


r335=0


r336=0


r337=0


r338=0


r339=0


r340=0


r341=0


r342=0


r343=r327


r344=0


r345=0


r346=0


r347=0


r348=0


r349=0


r350=0


r351=0


r352=0


r354=0


r355=0


     c33*r460
r40=----------
       a11


r41=0


     c33*r460
r42=----------
       a11


r43=0


r44=0


r45=0


r46=0


r47=0


r48=0


     c33*r460
r49=----------
       a11


r410=0


r411=0


r412=0


r413=0


      b33*r460 + m3*r5206
r415=---------------------
              a11


r416=0


      a11*b33*r460 + a11*m3*r5206 - c33*m3*r5229
r417=--------------------------------------------
                            2
                         a11


r418=0


r419=0


r420=0


r421=0


      a11*b33*r460 + a11*m3*r5206 - c33*m3*r5229
r422=--------------------------------------------
                            2
                         a11


r423=0


r424=0


         2           2
      a11 *r427 - a11 *r460 + a11*c33*r4114 + a11*m3*r5189 + b33*m3*r5229
r425=---------------------------------------------------------------------
                                        2
                                     a11


r426=0


r428=0


r429=0


r430=r427


      a11*r452 + b33*r4114 + m3*r5215
r431=---------------------------------
                    a11


r432=0


r433=0


r435=0


r436=0


r437=0


r438=0


r439=0


r440=0


r441=0


r442=0


r444=0


r445=0


       - 2*a11*r460 + m3*r5189
r446=--------------------------
                a11


r447=0


r448=0


r449=0


r450=0


r451=0


r453=0


r454=0


r455=r460


r456=0


r458=0


r459=0


      m3*r5229
r461=----------
        a11


r462=0


r463=0


r464=r4114


r465=0


r466=0


r467=0


r468=0


r469=0


r470=0


r471=0


r472=0


r473=0


r474=0


r475=0


r476=0


r477=0


r478=0


r479=0


r480=0


r481=0


r482=0


       - 2*a11*r460 + m3*r5189
r483=--------------------------
                a11


r484=0


r485=0


r486=0


r487=0


r489=0


r490=0


r491=0


r492=0


r493=0


r494= - 2*r460


r495=0


r496=0


r497=0


r498=0


r499=0


r4100=0


r4101=0


r4102=0


r4103=0


r4104=0


r4105=r460


r4106=0


r4108=0


r4109=0


       m3*r5229
r4111=----------
         a11


r4112=0


r4113=0


r4115=0


r4117=0


r4118=0


r4119=0


r4120=0


r4121=0


r4122=0


r4123=0


r4124=0


r50=0


r51=0


r52=0


r53=0


r54=0


r55=0


r56=0


r57=0


r58=0


r59=0


r510=0


r511=0


r512=0


r513=0


r514=0


r515=0


r516=0


r517=0


r518=0


r519=0


r520=0


         2                         1     2
      a11 *r525 + a11*c33*r5206 - ---*c33 *r5229
                                   2
r521=--------------------------------------------
                            2
                         a11


r522=0


           2                           2
      2*a11 *r525 + a11*c33*r5206 - c33 *r5229
r523=------------------------------------------
                           2
                        a11


r524=0


r526=0


r527=0


r528=0


r529=0


           2                           2
      2*a11 *r525 + a11*c33*r5206 - c33 *r5229
r530=------------------------------------------
                           2
                        a11


r531=0


r532=2*r525


r533=0


r534=0


      a11*r5145 + b33*r5206
r536=-----------------------
               a11


r537=0


         2
      a11 *r5145 + a11*b33*r5206 - a11*c33*r5189 - b33*c33*r5229
r538=------------------------------------------------------------
                                    2
                                 a11


r539=0


r540=0


r541=0


r542=0


         2
      a11 *r5145 + a11*b33*r5206 - a11*c33*r5189 - b33*c33*r5229
r543=------------------------------------------------------------
                                    2
                                 a11


r544=0


r545=0


r546=

    2         1     2         1                                   1     2
 a11 *r551 + ---*a11 *r582 + ---*a11*b33*r5189 + a11*c33*r5215 + ---*b33 *r5229
              2               2                                   2
--------------------------------------------------------------------------------
                                         2
                                      a11


r547=0


r548=r551


r549=0


r550=0


      a11*r5159 + b33*r5215
r552=-----------------------
               a11


r553=0


r554=0


r556=0


r557=0


r558=0


r559=0


r560=0


r561=0


r562=0


r563=0


r564=0


r565=0


r566=0


r567=0


r568=0


r569=0


r570=0


r571=0


r572=r5145


r573=0


      a11*r5145 - c33*r5189
r574=-----------------------
               a11


r575=0


r576=0


r577=0


r578=0


      a11*r5145 - c33*r5189
r579=-----------------------
               a11


r580=0


r581=0


r583=0


r584=0


r585=0


r586=0


r587=0


r588=r5159


r589=0


r590=0


r591=0


r592=0


r593=0


r594=0


r595=0


r596=0


r597=0


r598=0


r599=0


r5100=0


r5101=r5206


r5102=0


                    1              1
       a11*r5206 + ---*a11*r582 - ---*b33*r5189 - c33*r5229
                    2              2
r5103=------------------------------------------------------
                               a11


r5104=0


r5105=0


       a11*r5206 - c33*r5229
r5106=-----------------------
                a11


       a11*r5189 + b33*r5229
r5107=-----------------------
                a11


r5108=0


r5109=0


r5110=r5215


r5111=0


r5112=0


r5113=0


r5114=0


r5115=0


r5116=0


r5117=0


r5118=r5189


r5119=0


r5120=0


r5121=0


r5122=0


r5123=0


       1
r5124=---*r5229
       2


r5125=0


r5126=0


r5127=0


r5128=0


r5129=0


r5130=0


r5131=0


r5132=0


r5133=0


r5134=0


r5135=0


r5136=0


r5137=0


r5138=0


r5139=0


r5140=0


r5141=0


r5142=0


r5143=0


r5144=0


r5146=0


       a11*r5145 - c33*r5189
r5147=-----------------------
                a11


r5148=0


r5149=0


       a11*r5145 - c33*r5189
r5150=-----------------------
                a11


r5151=0


r5152=0


r5153=0


r5154=r582


r5155=0


r5156=0


r5157=0


r5158=0


r5160=0


r5161=0


r5162=0


r5163=0


r5164=0


r5165=0


r5166=0


r5167=0


r5168=0


r5169=0


r5170=0


r5171=0


r5172=0


r5173=0


r5174=0


       a11*r582 - b33*r5189
r5175=----------------------
               a11


r5176=0


r5177=0


r5178=0


r5179=0


r5180=0


r5181=0


r5182=0


r5183=0


r5184=0


r5185=0


r5186=0


r5187=0


r5188=0


r5190=0


r5191=0


r5192=0


r5193=0


r5194=0


r5195=0


r5196=0


r5197=0


r5198=0


r5199=0


r5200=0


r5201=0


r5202=0


r5203=0


r5204=0


r5205=0


r5207=0


       a11*r5206 - c33*r5229
r5208=-----------------------
                a11


r5209=0


r5210=0


                    1              1
       a11*r5206 + ---*a11*r582 - ---*b33*r5189 - c33*r5229
                    2              2
r5211=------------------------------------------------------
                               a11


       a11*r5189 + b33*r5229
r5212=-----------------------
                a11


r5213=0


r5214=0


r5216=0


r5217=0


r5218=0


r5219=0


r5220=0


r5221=0


r5222=0


r5223=r5189


r5224=0


r5225=0


r5226=0


r5227=0


r5228=0


r5230=0


r5231=0


r5232=0


r5233=0


r5234=0


r5235=0


r5236=0


r5237=0


r5238=0


r5239=r5189


r5240=0


r5241=0


r5242=0


r5243=0


r5244=0


r5245=0


r5246=0


r5247=0


r5248=0


       1
r5249=---*r5229
       2


r5250=0


r5251=0


m2=0


m1=0


n2=0


n1=0


c23=0


c22=0


c13=0


c12=0


b32=0


b31=0


b22=0


r535=r525


r488=r452


r4107=r460


r315=r312


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:
 r312, r460, r452, r525, r555, r434, r319, r29, r13, r427, 
r551, r5215, r353, r4114, r327, r5206, r5159, r582, r5145, 
r5189, r5229, m3, c33, b33, n3, a33, a11

Inequalities

In the following not identically vanishing expressions are shown. Any auxiliary variables g00?? are used to express that at least one of their coefficients must not vanish, e.g. g0019*p4 + g0020*p3 means that either p4 or p3 or both are non-vanishing.
 
{a11,a33,a11 - a33,n3}


Relevance for the application:

The system of equations related to the Hamiltonian HAM:

      2         2         2                             2
HAM=u1 *a11 + u2 *a11 + u3 *a33 + u3*v3*b33 + u3*n3 + v3 *c33 + v3*m3

has apart from the Hamiltonian and Casimirs the following 21 first integrals: 

    1    4       2     2   2       2     2   2                2      2
FI=---*u1 *u3*a11  + u1 *u2 *u3*a11  + u1 *u3 *v3*a11*b33 - u1 *u3*v1 *a11*c33
    2

        2      2             2                 1    4       2
    - u1 *u3*v2 *a11*c33 + u1 *u3*v3*a11*m3 + ---*u2 *u3*a11
                                               2

        2   2                2      2             2      2
    + u2 *u3 *v3*a11*b33 - u2 *u3*v1 *a11*c33 - u2 *u3*v2 *a11*c33

        2                 1    3   2    2     2   2
    + u2 *u3*v3*a11*m3 + ---*u3 *v3 *b33  - u3 *v1 *v3*b33*c33
                          2

        2   2                2   2               2   2    2        2
    - u3 *v2 *v3*b33*c33 + u3 *v3 *b33*m3 - u3*v1 *v3 *c33  - u3*v1 *v3*c33*m3

           2   2    2        2              1       4    2    1       2   2
    - u3*v2 *v3 *c33  - u3*v2 *v3*c33*m3 - ---*u3*v3 *c33  + ---*u3*v3 *m3
                                            2                 2

{HAM,FI} = 0



     3               2                  2   2           1    2      2
FI=u1 *u3*v1*a11 + u1 *u2*u3*v2*a11 + u1 *u3 *v3*a11 - ---*u1 *u3*v1 *b33
                                                        2

           2                                          3                  2
    + u1*u2 *u3*v1*a11 - u1*u2*u3*v1*v2*b33 - u1*u3*v1 *c33 - u1*u3*v1*v2 *c33

                         3               2   2           1    2      2
    + u1*u3*v1*v3*m3 + u2 *u3*v2*a11 + u2 *u3 *v3*a11 - ---*u2 *u3*v2 *b33
                                                         2

              2                  3                         1    3   2
    - u2*u3*v1 *v2*c33 - u2*u3*v2 *c33 + u2*u3*v2*v3*m3 + ---*u3 *v3 *b33
                                                           2

        2   2            2   2            2   2
    - u3 *v1 *v3*c33 - u3 *v2 *v3*c33 + u3 *v3 *m3

{HAM,FI} = 0



           3              2              2           2              3
FI=u1*u3*v1  + u1*u3*v1*v2  + u1*u3*v1*v3  + u2*u3*v1 *v2 + u2*u3*v2

                 2     2   2        2   2        2   3
    + u2*u3*v2*v3  + u3 *v1 *v3 + u3 *v2 *v3 + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



    1    2      2                         2          1    2      2
FI=---*u1 *u3*v1  + u1*u2*u3*v1*v2 + u1*u3 *v1*v3 + ---*u2 *u3*v2
    2                                                2

           2          1    3   2
    + u2*u3 *v2*v3 + ---*u3 *v3
                      2

{HAM,FI} = 0



        3           3        4
FI=u1*u3 *v1 + u2*u3 *v2 + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



     2      2         2      2         2      2         2      2
FI=u1 *u3*v1 *a11 + u1 *u3*v2 *a11 + u1 *u3*v3 *a11 + u2 *u3*v1 *a11

        2      2         2      2         2   2            2   2
    + u2 *u3*v2 *a11 + u2 *u3*v3 *a11 + u3 *v1 *v3*b33 + u3 *v2 *v3*b33

        2   3            2   2            2              2   2
    + u3 *v3 *b33 + u3*v1 *v3 *c33 + u3*v1 *v3*m3 + u3*v2 *v3 *c33

           2              4            3
    + u3*v2 *v3*m3 + u3*v3 *c33 + u3*v3 *m3

{HAM,FI} = 0



                           2
FI=u1*u3*v1 + u2*u3*v2 + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



     2   2         2   2         3            2   2         2
FI=u1 *u3 *a11 + u2 *u3 *a11 + u3 *v3*b33 + u3 *v3 *c33 + u3 *v3*m3

{HAM,FI} = 0



     2            2            2               2
FI=u1 *u3*a11 + u2 *u3*a11 + u3 *v3*b33 + u3*v3 *c33 + u3*v3*m3

{HAM,FI} = 0



     2   3         2   3         4            3   2         3
FI=u1 *u3 *a11 + u2 *u3 *a11 + u3 *v3*b33 + u3 *v3 *c33 + u3 *v3*m3

{HAM,FI} = 0



     3   2     3   2     3   2
FI=u3 *v1  + u3 *v2  + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



     2   2     2   2     2   2
FI=u3 *v1  + u3 *v2  + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



FI=u3

{HAM,FI} = 0



     2
FI=u3

{HAM,FI} = 0



     3
FI=u3

{HAM,FI} = 0



     4
FI=u3

{HAM,FI} = 0



     5
FI=u3

{HAM,FI} = 0



        4          2   2          2   2        4          2   2        4
FI=u3*v1  + 2*u3*v1 *v2  + 2*u3*v1 *v3  + u3*v2  + 2*u3*v2 *v3  + u3*v3

{HAM,FI} = 0



        2           2        3
FI=u1*u3 *v1 + u2*u3 *v2 + u3 *v3

{HAM,FI} = 0



     2   2         2   2
FI=u1 *v2 *a11 + u1 *v3 *a11 - 2*u1*u2*v1*v2*a11 - 2*u1*u3*v1*v3*a11

        2   2         2   2                             2   2
    + u2 *v1 *a11 + u2 *v3 *a11 - 2*u2*u3*v2*v3*a11 - u3 *v3 *a11

           2               2               3         2   2         2
    + u3*v1 *v3*b33 + u3*v2 *v3*b33 + u3*v3 *b33 + v1 *v3 *c33 + v1 *v3*m3

        2   2         2           4         3
    + v2 *v3 *c33 + v2 *v3*m3 + v3 *c33 + v3 *m3

{HAM,FI} = 0



        2        2        2
FI=u3*v1  + u3*v2  + u3*v3

{HAM,FI} = 0





And again in machine readable form:



HAM=u1**2*a11 + u2**2*a11 + u3**2*a33 + u3*v3*b33 + u3*n3 + v3**2*c33 + v3*m3$

FI=1/2*u1**4*u3*a11**2 + u1**2*u2**2*u3*a11**2 + u1**2*u3**2*v3*a11*b33 - u1**2*
u3*v1**2*a11*c33 - u1**2*u3*v2**2*a11*c33 + u1**2*u3*v3*a11*m3 + 1/2*u2**4*u3*
a11**2 + u2**2*u3**2*v3*a11*b33 - u2**2*u3*v1**2*a11*c33 - u2**2*u3*v2**2*a11*
c33 + u2**2*u3*v3*a11*m3 + 1/2*u3**3*v3**2*b33**2 - u3**2*v1**2*v3*b33*c33 - u3
**2*v2**2*v3*b33*c33 + u3**2*v3**2*b33*m3 - u3*v1**2*v3**2*c33**2 - u3*v1**2*v3*
c33*m3 - u3*v2**2*v3**2*c33**2 - u3*v2**2*v3*c33*m3 - 1/2*u3*v3**4*c33**2 + 1/2*
u3*v3**2*m3**2$

FI=u1**3*u3*v1*a11 + u1**2*u2*u3*v2*a11 + u1**2*u3**2*v3*a11 - 1/2*u1**2*u3*v1**
2*b33 + u1*u2**2*u3*v1*a11 - u1*u2*u3*v1*v2*b33 - u1*u3*v1**3*c33 - u1*u3*v1*v2
**2*c33 + u1*u3*v1*v3*m3 + u2**3*u3*v2*a11 + u2**2*u3**2*v3*a11 - 1/2*u2**2*u3*
v2**2*b33 - u2*u3*v1**2*v2*c33 - u2*u3*v2**3*c33 + u2*u3*v2*v3*m3 + 1/2*u3**3*v3
**2*b33 - u3**2*v1**2*v3*c33 - u3**2*v2**2*v3*c33 + u3**2*v3**2*m3$

FI=u1*u3*v1**3 + u1*u3*v1*v2**2 + u1*u3*v1*v3**2 + u2*u3*v1**2*v2 + u2*u3*v2**3 
+ u2*u3*v2*v3**2 + u3**2*v1**2*v3 + u3**2*v2**2*v3 + u3**2*v3**3$

FI=1/2*u1**2*u3*v1**2 + u1*u2*u3*v1*v2 + u1*u3**2*v1*v3 + 1/2*u2**2*u3*v2**2 + 
u2*u3**2*v2*v3 + 1/2*u3**3*v3**2$

FI=u1*u3**3*v1 + u2*u3**3*v2 + u3**4*v3$

FI=u1**2*u3*v1**2*a11 + u1**2*u3*v2**2*a11 + u1**2*u3*v3**2*a11 + u2**2*u3*v1**2
*a11 + u2**2*u3*v2**2*a11 + u2**2*u3*v3**2*a11 + u3**2*v1**2*v3*b33 + u3**2*v2**
2*v3*b33 + u3**2*v3**3*b33 + u3*v1**2*v3**2*c33 + u3*v1**2*v3*m3 + u3*v2**2*v3**
2*c33 + u3*v2**2*v3*m3 + u3*v3**4*c33 + u3*v3**3*m3$

FI=u1*u3*v1 + u2*u3*v2 + u3**2*v3$

FI=u1**2*u3**2*a11 + u2**2*u3**2*a11 + u3**3*v3*b33 + u3**2*v3**2*c33 + u3**2*v3
*m3$

FI=u1**2*u3*a11 + u2**2*u3*a11 + u3**2*v3*b33 + u3*v3**2*c33 + u3*v3*m3$

FI=u1**2*u3**3*a11 + u2**2*u3**3*a11 + u3**4*v3*b33 + u3**3*v3**2*c33 + u3**3*v3
*m3$

FI=u3**3*v1**2 + u3**3*v2**2 + u3**3*v3**2$

FI=u3**2*v1**2 + u3**2*v2**2 + u3**2*v3**2$

FI=u3$

FI=u3**2$

FI=u3**3$

FI=u3**4$

FI=u3**5$

FI=u3*v1**4 + 2*u3*v1**2*v2**2 + 2*u3*v1**2*v3**2 + u3*v2**4 + 2*u3*v2**2*v3**2 
+ u3*v3**4$

FI=u1*u3**2*v1 + u2*u3**2*v2 + u3**3*v3$

FI=u1**2*v2**2*a11 + u1**2*v3**2*a11 - 2*u1*u2*v1*v2*a11 - 2*u1*u3*v1*v3*a11 + 
u2**2*v1**2*a11 + u2**2*v3**2*a11 - 2*u2*u3*v2*v3*a11 - u3**2*v3**2*a11 + u3*v1
**2*v3*b33 + u3*v2**2*v3*b33 + u3*v3**3*b33 + v1**2*v3**2*c33 + v1**2*v3*m3 + v2
**2*v3**2*c33 + v2**2*v3*m3 + v3**4*c33 + v3**3*m3$

FI=u3*v1**2 + u3*v2**2 + u3*v3**2$