Solution 1 to problem over


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

Expressions

The solution is given through the following expressions:

        6          4    2             4    2          4    2
r40=(b31 *r44 - b31 *b32 *r411 - 5*b31 *b32 *r44 + b31 *b33 *r411

             4    2          2    4             2    2    2          2    4
      - 2*b31 *b33 *r44 + b31 *b32 *r411 + 6*b31 *b32 *b33 *r44 - b31 *b33 *r411

           2    4          4    2           2    4           2    4          6
      + b31 *b33 *r44 - b32 *b33 *r411 + b32 *b33 *r411 - b32 *b33 *r44)/(b31

           4    2        2    4      6
    - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


          4                     4                     2    3
r41=(2*b31 *b32*b33*r411 - 4*b31 *b32*b33*r44 + 12*b31 *b32 *b33*r44

             2        3             2        3            5
      - 4*b31 *b32*b33 *r411 + 4*b31 *b32*b33 *r44 - 2*b32 *b33*r411

             3    3             3    3          6        4    2        2    4
      + 4*b32 *b33 *r411 - 4*b32 *b33 *r44)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32

         6
    - b32 )


          6          4    2              4    2          4    2
r42=(2*b31 *r44 - b31 *b32 *r411 - 12*b31 *b32 *r44 + b31 *b33 *r411

             4    2            2    4             2    4
      - 2*b31 *b33 *r44 + 2*b31 *b32 *r411 + 6*b31 *b32 *r44

             2    2    2              2    2    2          6
      - 6*b31 *b32 *b33 *r411 + 12*b31 *b32 *b33 *r44 - b32 *r411

             4    2             4    2          6        4    2        2    4
      + 5*b32 *b33 *r411 - 6*b32 *b33 *r44)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32

         6
    - b32 )


          4                     4                    2    3
r43=(2*b31 *b32*b33*r411 - 4*b31 *b32*b33*r44 - 4*b31 *b32 *b33*r411

              2    3                5                 5              6
      + 16*b31 *b32 *b33*r44 + 2*b32 *b33*r411 - 4*b32 *b33*r44)/(b31

           4    2        2    4      6
    - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


          5                 5                 3    2                3    3
r45=(2*b31 *b33*r411 - 4*b31 *b33*r44 + 12*b31 *b32 *b33*r44 - 4*b31 *b33 *r411

             3    3                4                     2    3
      + 4*b31 *b33 *r44 - 2*b31*b32 *b33*r411 + 4*b31*b32 *b33 *r411

                 2    3          6        4    2        2    4      6
      - 4*b31*b32 *b33 *r44)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


          5                 5                 3    3             3        2
r46=(2*b31 *b32*r411 - 4*b31 *b32*r44 + 12*b31 *b32 *r44 - 12*b31 *b32*b33 *r411

              3        2                5                  3    2
      + 12*b31 *b32*b33 *r44 - 2*b31*b32 *r411 + 12*b31*b32 *b33 *r411

                  3    2          6        4    2        2    4      6
      - 12*b31*b32 *b33 *r44)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


          5                 5                 3    2
r47=(2*b31 *b33*r411 - 4*b31 *b33*r44 - 12*b31 *b32 *b33*r411

              3    2                     4                      4              6
      + 24*b31 *b32 *b33*r44 + 10*b31*b32 *b33*r411 - 12*b31*b32 *b33*r44)/(b31

           4    2        2    4      6
    - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


          5                 5                3    3              3    3
r48=(2*b31 *b32*r411 - 4*b31 *b32*r44 - 4*b31 *b32 *r411 + 16*b31 *b32 *r44

                 5                 5          6        4    2        2    4
      + 2*b31*b32 *r411 - 4*b31*b32 *r44)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32

         6
    - b32 )


        6             4    2             4    2            4    2
r49=(b31 *r411 - 2*b31 *b32 *r411 - 4*b31 *b32 *r44 - 5*b31 *b33 *r411

             4    2          2    4             2    2    2
      + 4*b31 *b33 *r44 + b31 *b32 *r411 + 6*b31 *b32 *b33 *r411

           4    2           6        4    2        2    4      6
      - b32 *b33 *r411)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


              5                 3    2                 3    2
r412=( - 2*b31 *b33*r411 + 4*b31 *b32 *b33*r411 + 8*b31 *b32 *b33*r44

                  4               6        4    2        2    4      6
       - 2*b31*b32 *b33*r411)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


              5                 3    3             3    3                5
       - 2*b31 *b32*r411 + 4*b31 *b32 *r411 + 8*b31 *b32 *r44 - 2*b31*b32 *r411
r413=---------------------------------------------------------------------------
                          6        4    2        2    4      6
                       b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32


       1     2             1     3
      ---*b31 *b33*r447 - ---*b33 *r447
       2                   2
r415=-----------------------------------
                    2          2
             a23*b31  - a23*b32


       1     2             3         2
      ---*b31 *b32*r447 - ---*b32*b33 *r447
       2                   2
r416=---------------------------------------
                      2          2
               a23*b31  - a23*b32


       1     2             3     2
      ---*b31 *b33*r447 - ---*b32 *b33*r447
       2                   2
r417=---------------------------------------
                      2          2
               a23*b31  - a23*b32


       1
      ---*b32*r447
       2
r418=--------------
          a23


       1     3         3         2
      ---*b31 *r447 - ---*b31*b33 *r447
       2               2
r419=-----------------------------------
                    2          2
             a23*b31  - a23*b32


       - 3*b31*b32*b33*r447
r420=-----------------------
              2          2
       a23*b31  - a23*b32


       1     3         3         2
      ---*b31 *r447 - ---*b31*b32 *r447
       2               2
r421=-----------------------------------
                    2          2
             a23*b31  - a23*b32


             2
        - b31 *b33*r447
r422=---------------------
             2          2
      a23*b31  - a23*b32


             2
        - b31 *b32*r447
r423=---------------------
             2          2
      a23*b31  - a23*b32


r424=0


         2           2
      b31 *r427 - b33 *r427
r425=-----------------------
              2      2
           b31  - b32


       - 2*b32*b33*r427
r426=-------------------
            2      2
         b31  - b32


       - 2*b31*b33*r427
r428=-------------------
            2      2
         b31  - b32


       - 2*b31*b32*r427
r429=-------------------
            2      2
         b31  - b32


r430=0


r431=0


r432=0


r433=0


r434=0


r435=0


r436=0


r437=0


r438=0


r439=0


r440=0


r441=0


r442=0


r443=0


r444=0


         2           2
      b31 *r447 - b33 *r447
r445=-----------------------
              2      2
           b31  - b32


       - 2*b32*b33*r447
r446=-------------------
            2      2
         b31  - b32


       - 2*b31*b33*r447
r448=-------------------
            2      2
         b31  - b32


r451=0


r452=0


r453=0


r454=0


             2               2         1         2         1         2
      a23*b31 *r427 - a23*b33 *r427 - ---*a33*b31 *r447 + ---*a33*b33 *r447
                                       2                   2
r455=-----------------------------------------------------------------------
                                      2          2
                               a23*b31  - a23*b32


       - 2*a23*b32*b33*r427 + a33*b32*b33*r447
r456=------------------------------------------
                       2          2
                a23*b31  - a23*b32


                  1
      a23*r427 - ---*a33*r447
                  2
r457=-------------------------
                a23


       - 2*a23*b31*b33*r427 + a33*b31*b33*r447
r458=------------------------------------------
                       2          2
                a23*b31  - a23*b32


       - 2*a23*b31*b32*r427 + a33*b31*b32*r447
r459=------------------------------------------
                       2          2
                a23*b31  - a23*b32


r460=0


r461=0


r462=0


r463=0


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


r483=0


r484=0


r485=0


r486=0


r487=0


r488=0


r489=0


r490=0


r491=0


r492=0


r493=0


r494=0


r495=0


r496=0


r497=0


r498=0


r499=0


r4100=0


r4101=0


r4102=0


r4103=0


r4104=0


              2               2         1         2         1         2
       a23*b31 *r427 - a23*b33 *r427 - ---*a33*b31 *r447 + ---*a33*b33 *r447
                                        2                   2
r4105=-----------------------------------------------------------------------
                                       2          2
                                a23*b31  - a23*b32


        - 2*a23*b32*b33*r427 + a33*b32*b33*r447
r4106=------------------------------------------
                        2          2
                 a23*b31  - a23*b32


                   1
       a23*r427 - ---*a33*r447
                   2
r4107=-------------------------
                 a23


        - 2*a23*b31*b33*r427 + a33*b31*b33*r447
r4108=------------------------------------------
                        2          2
                 a23*b31  - a23*b32


r4111=0


r4112=0


r4113=0


r4114=0


r4115=0


r4116=0


r4117=0


r4119=0


r4120=0


r4121=0


r4122=0


r4123=0


r4124=0


c22=0


c11=0


       - 2*b31*b32*r447
r449=-------------------
            2      2
         b31  - b32


        - 2*a23*b31*b32*r427 + a33*b31*b32*r447
r4109=------------------------------------------
                        2          2
                 a23*b31  - a23*b32


               4                     4                     2    3
r410=( - 10*b31 *b32*b33*r411 + 8*b31 *b32*b33*r44 + 12*b31 *b32 *b33*r411

              5               6        4    2        2    4      6
       - 2*b32 *b33*r411)/(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )


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:
 r44, r427, r447, r411, a33, b33, b32, b31, a23

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.
 
{a23,b31}


Relevance for the application:

The system of equations related to the Hamiltonian HAM:

                    2
HAM=2*u2*u3*a23 + u3 *a33 + u3*v1*b31 + u3*v2*b32 + u3*v3*b33

has apart from the Hamiltonian and Casimirs the following 4 first integrals: 

     3             5            3    3            5
FI=v1 *v2*( - 2*b31 *b32 + 4*b31 *b32  - 2*b31*b32 )

        3             5            3    2                4
    + v1 *v3*( - 2*b31 *b33 + 4*b31 *b32 *b33 - 2*b31*b32 *b33)

        2   2     6        4    2        2    4      6
    + v1 *v2 *(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )

        2                 4                 2    3            5          2   2
    + v1 *v2*v3*( - 10*b31 *b32*b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b32 *b33) + v1 *v3 *(

         6        4    2        4    2      2    4        2    2    2
      b31  - 2*b31 *b32  - 5*b31 *b33  + b31 *b32  + 6*b31 *b32 *b33

            4    2         3       5            3    3            5
       - b32 *b33 ) + v1*v2 *(2*b31 *b32 - 4*b31 *b32  + 2*b31*b32 )

           2          5             3    2                 4
    + v1*v2 *v3*(2*b31 *b33 - 12*b31 *b32 *b33 + 10*b31*b32 *b33)

              2       5             3        2            5             3    2
    + v1*v2*v3 *(2*b31 *b32 - 12*b31 *b32*b33  - 2*b31*b32  + 12*b31*b32 *b33 )

           3       5            3    3            4                2    3
    + v1*v3 *(2*b31 *b33 - 4*b31 *b33  - 2*b31*b32 *b33 + 4*b31*b32 *b33 )

        3          4                2    3            5          2   2
    + v2 *v3*(2*b31 *b32*b33 - 4*b31 *b32 *b33 + 2*b32 *b33) + v2 *v3 *(

            4    2      4    2        2    4        2    2    2      6
       - b31 *b32  + b31 *b33  + 2*b31 *b32  - 6*b31 *b32 *b33  - b32

              4    2
       + 5*b32 *b33 )

           3       4                2        3        5            3    3      4
    + v2*v3 *(2*b31 *b32*b33 - 4*b31 *b32*b33  - 2*b32 *b33 + 4*b32 *b33 ) + v3

           4    2      4    2      2    4      2    4      4    2      2    4
   *( - b31 *b32  + b31 *b33  + b31 *b32  - b31 *b33  - b32 *b33  + b32 *b33 )

  = a product of the elements of: {b31 - b32,

   b31 + b32,

                                            2     2      2
    - 2*v1*v2*b31*b32 - 2*v1*v3*b31*b33 + v2 *(b31  - b32 ) - 2*v2*v3*b32*b33

        2     2      2
    + v3 *(b31  - b33 ),

     2     2      2
   v1 *(b31  - b32 ) + 2*v1*v2*b31*b32 + 2*v1*v3*b31*b33 + 2*v2*v3*b32*b33

        2        2      2
    + v3 *( - b32  + b33 )}

{HAM,FI} = 0



     2               5                3    3              5
FI=u1 *v1*v2*(a33*b31 *b32 - 6*a33*b31 *b32  + a33*b31*b32 )

        2               5                3    2                  4          2
    + u1 *v1*v3*(a33*b31 *b33 - 6*a33*b31 *b32 *b33 + a33*b31*b32 *b33) + u1

      2      1         6    7         4    2    7         2    4    1         6
   *v2 *( - ---*a33*b31  + ---*a33*b31 *b32  - ---*a33*b31 *b32  + ---*a33*b32 )
             2              2                   2                   2

        2               4                    2    3              5          2
    + u1 *v2*v3*(a33*b31 *b32*b33 - 6*a33*b31 *b32 *b33 + a33*b32 *b33) + u1

      2      1         6            4    2    1         4    2
   *v3 *( - ---*a33*b31  + 3*a33*b31 *b32  + ---*a33*b31 *b33
             2                                2

             1         2    4            2    2    2    1         4    2
          - ---*a33*b31 *b32  - 3*a33*b31 *b32 *b33  + ---*a33*b32 *b33 )
             2                                          2

        2               5                3    3              5
    + u2 *v1*v2*(a33*b31 *b32 - 6*a33*b31 *b32  + a33*b31*b32 )

        2               5                3    2                  4          2
    + u2 *v1*v3*(a33*b31 *b33 - 6*a33*b31 *b32 *b33 + a33*b31*b32 *b33) + u2

      2      1         6    7         4    2    7         2    4    1         6
   *v2 *( - ---*a33*b31  + ---*a33*b31 *b32  - ---*a33*b31 *b32  + ---*a33*b32 )
             2              2                   2                   2

        2               4                    2    3              5          2
    + u2 *v2*v3*(a33*b31 *b32*b33 - 6*a33*b31 *b32 *b33 + a33*b32 *b33) + u2

      2      1         6            4    2    1         4    2
   *v3 *( - ---*a33*b31  + 3*a33*b31 *b32  + ---*a33*b31 *b33
             2                                2

             1         2    4            2    2    2    1         4    2
          - ---*a33*b31 *b32  - 3*a33*b31 *b32 *b33  + ---*a33*b32 *b33 )
             2                                          2

                               5                 3    3                5
    + u2*u3*v1*v2*( - 2*a23*b31 *b32 + 12*a23*b31 *b32  - 2*a23*b31*b32 ) + u2

                          5                 3    2                    4
   *u3*v1*v3*( - 2*a23*b31 *b33 + 12*a23*b31 *b32 *b33 - 2*a23*b31*b32 *b33)

              2         6            4    2            2    4          6
    + u2*u3*v2 *(a23*b31  - 7*a23*b31 *b32  + 7*a23*b31 *b32  - a23*b32 ) + u2

                          4                     2    3                5
   *u3*v2*v3*( - 2*a23*b31 *b32*b33 + 12*a23*b31 *b32 *b33 - 2*a23*b32 *b33) + 

           2         6            4    2          4    2          2    4
   u2*u3*v3 *(a23*b31  - 6*a23*b31 *b32  - a23*b31 *b33  + a23*b31 *b32

                          2    2    2          4    2
               + 6*a23*b31 *b32 *b33  - a23*b32 *b33 )

           2           6            4    3      2    5
    + u3*v1 *v2*( - b31 *b32 + 6*b31 *b32  - b31 *b32 )

           2           6            4    2          2    4
    + u3*v1 *v3*( - b31 *b33 + 6*b31 *b32 *b33 - b31 *b32 *b33)

              2   1     7    9     5    2    19     3    4    3         6
    + u3*v1*v2 *(---*b31  - ---*b31 *b32  + ----*b31 *b32  - ---*b31*b32 )
                  2          2               2                2

                           5                 3    3                5
    + u3*v1*v2*v3*( - 3*b31 *b32*b33 + 18*b31 *b32 *b33 - 3*b31*b32 *b33) + u3

         2   1     7        5    2    3     5    2    1     3    4
   *v1*v3 *(---*b31  - 3*b31 *b32  - ---*b31 *b33  + ---*b31 *b32
             2                        2               2

                    3    2    2    3         4    2
             + 9*b31 *b32 *b33  - ---*b31*b32 *b33 )
                                   2

           3   1     6        7     4    3    7     2    5    1     7         2
    + u3*v2 *(---*b31 *b32 - ---*b31 *b32  + ---*b31 *b32  - ---*b32 ) + u3*v2
               2              2               2               2

         1     6        9     4    2        19     2    4        3     6
   *v3*(---*b31 *b33 - ---*b31 *b32 *b33 + ----*b31 *b32 *b33 - ---*b32 *b33) + 
         2              2                   2                    2

           2   1     6            4    3    3     4        2    1     2    5
   u3*v2*v3 *(---*b31 *b32 - 3*b31 *b32  - ---*b31 *b32*b33  + ---*b31 *b32
               2                            2                   2

                      2    3    2    3     5    2         3   1     6
               + 9*b31 *b32 *b33  - ---*b32 *b33 ) + u3*v3 *(---*b31 *b33
                                     2                        2

              4    2        1     4    3    1     2    4            2    2    3
       - 3*b31 *b32 *b33 - ---*b31 *b33  + ---*b31 *b32 *b33 + 3*b31 *b32 *b33
                            2               2

          1     4    3
       - ---*b32 *b33 )
          2

                                    1
  = a product of the elements of: {---,
                                    2

      2                  2
   b31  - 2*b31*b32 - b32 ,

      2                  2
   b31  + 2*b31*b32 - b32 ,

                                            2     2      2
    - 2*v1*v2*b31*b32 - 2*v1*v3*b31*b33 + v2 *(b31  - b32 ) - 2*v2*v3*b32*b33

        2     2      2
    + v3 *(b31  - b33 ),

        2         2
    - u1 *a33 - u2 *a33 + 2*u2*u3*a23 + u3*v1*b31 + u3*v2*b32 + u3*v3*b33}

{HAM,FI} = 0



     2                5             3    3            5
FI=u1 *v1*v2*( - 2*b31 *b32 + 12*b31 *b32  - 2*b31*b32 )

        2                5             3    2                4
    + u1 *v1*v3*( - 2*b31 *b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b31*b32 *b33)

        2   2     6        4    2        2    4      6
    + u1 *v2 *(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )

        2                4                 2    3            5          2   2
    + u1 *v2*v3*( - 2*b31 *b32*b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b32 *b33) + u1 *v3

        6        4    2      4    2      2    4        2    2    2      4    2
   *(b31  - 6*b31 *b32  - b31 *b33  + b31 *b32  + 6*b31 *b32 *b33  - b32 *b33 )

        2                5             3    3            5
    + u2 *v1*v2*( - 2*b31 *b32 + 12*b31 *b32  - 2*b31*b32 )

        2                5             3    2                4
    + u2 *v1*v3*( - 2*b31 *b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b31*b32 *b33)

        2   2     6        4    2        2    4      6
    + u2 *v2 *(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )

        2                4                 2    3            5          2   2
    + u2 *v2*v3*( - 2*b31 *b32*b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b32 *b33) + u2 *v3

        6        4    2      4    2      2    4        2    2    2      4    2
   *(b31  - 6*b31 *b32  - b31 *b33  + b31 *b32  + 6*b31 *b32 *b33  - b32 *b33 )

        2                5             3    3            5
    + u3 *v1*v2*( - 2*b31 *b32 + 12*b31 *b32  - 2*b31*b32 )

        2                5             3    2                4
    + u3 *v1*v3*( - 2*b31 *b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b31*b32 *b33)

        2   2     6        4    2        2    4      6
    + u3 *v2 *(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )

        2                4                 2    3            5          2   2
    + u3 *v2*v3*( - 2*b31 *b32*b33 + 12*b31 *b32 *b33 - 2*b32 *b33) + u3 *v3

        6        4    2      4    2      2    4        2    2    2      4    2
   *(b31  - 6*b31 *b32  - b31 *b33  + b31 *b32  + 6*b31 *b32 *b33  - b32 *b33 )

                                     2     2     2
  = a product of the elements of: {u1  + u2  + u3 ,

      2                  2
   b31  - 2*b31*b32 - b32 ,

      2                  2
   b31  + 2*b31*b32 - b32 ,

                                            2     2      2
    - 2*v1*v2*b31*b32 - 2*v1*v3*b31*b33 + v2 *(b31  - b32 ) - 2*v2*v3*b32*b33

        2     2      2
    + v3 *(b31  - b33 )}

{HAM,FI} = 0



       3       3    3       3       3    2           2          4
FI=8*v1 *v2*b31 *b32  + 8*v1 *v3*b31 *b32 *b33 + 8*v1 *v2*v3*b31 *b32*b33

        2   2          4    2        4    2
    + v1 *v3 *( - 4*b31 *b32  + 4*b31 *b33 )

           3          5             3    3            5
    + v1*v2 *( - 4*b31 *b32 + 16*b31 *b32  - 4*b31*b32 )

           2             5             3    2                 4                2
    + v1*v2 *v3*( - 4*b31 *b33 + 24*b31 *b32 *b33 - 12*b31*b32 *b33) + v1*v2*v3

             5             3    3         3        2             3    2
   *( - 4*b31 *b32 + 12*b31 *b32  + 12*b31 *b32*b33  - 12*b31*b32 *b33 )

           3          5             3    2            3    3            2    3
    + v1*v3 *( - 4*b31 *b33 + 12*b31 *b32 *b33 + 4*b31 *b33  - 4*b31*b32 *b33 )

        4     6        4    2        2    4      6
    + v2 *(b31  - 7*b31 *b32  + 7*b31 *b32  - b32 )

        3             4                 2    3            5          2   2
    + v2 *v3*( - 4*b31 *b32*b33 + 16*b31 *b32 *b33 - 4*b32 *b33) + v2 *v3 *(

           6         4    2        4    2        2    4         2    2    2
      2*b31  - 12*b31 *b32  - 2*b31 *b33  + 6*b31 *b32  + 12*b31 *b32 *b33

              4    2         3
       - 6*b32 *b33 ) + v2*v3

             4                 2    3            2        3        3    3      4
   *( - 4*b31 *b32*b33 + 12*b31 *b32 *b33 + 4*b31 *b32*b33  - 4*b32 *b33 ) + v3

        6        4    2        4    2        2    2    2      2    4      2    4
   *(b31  - 5*b31 *b32  - 2*b31 *b33  + 6*b31 *b32 *b33  + b31 *b33  - b32 *b33

     )

  = a product of the elements of: {2*v1*v2*b31*b32 + 2*v1*v3*b31*b33

        2        2      2                        2        2      2
    + v2 *( - b31  + b32 ) + 2*v2*v3*b32*b33 + v3 *( - b31  + b33 ),

       2    2    2               3                3
   4*v1 *b31 *b32  + v1*v2*(2*b31 *b32 - 2*b31*b32 )

                  3                2          2        4        2    2      4
    + v1*v3*(2*b31 *b33 - 2*b31*b32 *b33) + v2 *( - b31  + 6*b31 *b32  - b32 )

                  2                3
    + v2*v3*(2*b31 *b32*b33 - 2*b32 *b33)

        2        4        2    2      2    2      2    2
    + v3 *( - b31  + 5*b31 *b32  + b31 *b33  - b32 *b33 )}

{HAM,FI} = 0





And again in machine readable form:



HAM=2*u2*u3*a23 + u3**2*a33 + u3*v1*b31 + u3*v2*b32 + u3*v3*b33$

FI=v1**3*v2*( - 2*b31**5*b32 + 4*b31**3*b32**3 - 2*b31*b32**5) + v1**3*v3*( - 2*
b31**5*b33 + 4*b31**3*b32**2*b33 - 2*b31*b32**4*b33) + v1**2*v2**2*(b31**6 - 7*
b31**4*b32**2 + 7*b31**2*b32**4 - b32**6) + v1**2*v2*v3*( - 10*b31**4*b32*b33 + 
12*b31**2*b32**3*b33 - 2*b32**5*b33) + v1**2*v3**2*(b31**6 - 2*b31**4*b32**2 - 5
*b31**4*b33**2 + b31**2*b32**4 + 6*b31**2*b32**2*b33**2 - b32**4*b33**2) + v1*v2
**3*(2*b31**5*b32 - 4*b31**3*b32**3 + 2*b31*b32**5) + v1*v2**2*v3*(2*b31**5*b33 
- 12*b31**3*b32**2*b33 + 10*b31*b32**4*b33) + v1*v2*v3**2*(2*b31**5*b32 - 12*b31
**3*b32*b33**2 - 2*b31*b32**5 + 12*b31*b32**3*b33**2) + v1*v3**3*(2*b31**5*b33 -
 4*b31**3*b33**3 - 2*b31*b32**4*b33 + 4*b31*b32**2*b33**3) + v2**3*v3*(2*b31**4*
b32*b33 - 4*b31**2*b32**3*b33 + 2*b32**5*b33) + v2**2*v3**2*( - b31**4*b32**2 + 
b31**4*b33**2 + 2*b31**2*b32**4 - 6*b31**2*b32**2*b33**2 - b32**6 + 5*b32**4*b33
**2) + v2*v3**3*(2*b31**4*b32*b33 - 4*b31**2*b32*b33**3 - 2*b32**5*b33 + 4*b32**
3*b33**3) + v3**4*( - b31**4*b32**2 + b31**4*b33**2 + b31**2*b32**4 - b31**2*b33
**4 - b32**4*b33**2 + b32**2*b33**4)$

FI=u1**2*v1*v2*(a33*b31**5*b32 - 6*a33*b31**3*b32**3 + a33*b31*b32**5) + u1**2*
v1*v3*(a33*b31**5*b33 - 6*a33*b31**3*b32**2*b33 + a33*b31*b32**4*b33) + u1**2*v2
**2*( - 1/2*a33*b31**6 + 7/2*a33*b31**4*b32**2 - 7/2*a33*b31**2*b32**4 + 1/2*a33
*b32**6) + u1**2*v2*v3*(a33*b31**4*b32*b33 - 6*a33*b31**2*b32**3*b33 + a33*b32**
5*b33) + u1**2*v3**2*( - 1/2*a33*b31**6 + 3*a33*b31**4*b32**2 + 1/2*a33*b31**4*
b33**2 - 1/2*a33*b31**2*b32**4 - 3*a33*b31**2*b32**2*b33**2 + 1/2*a33*b32**4*b33
**2) + u2**2*v1*v2*(a33*b31**5*b32 - 6*a33*b31**3*b32**3 + a33*b31*b32**5) + u2
**2*v1*v3*(a33*b31**5*b33 - 6*a33*b31**3*b32**2*b33 + a33*b31*b32**4*b33) + u2**
2*v2**2*( - 1/2*a33*b31**6 + 7/2*a33*b31**4*b32**2 - 7/2*a33*b31**2*b32**4 + 1/2
*a33*b32**6) + u2**2*v2*v3*(a33*b31**4*b32*b33 - 6*a33*b31**2*b32**3*b33 + a33*
b32**5*b33) + u2**2*v3**2*( - 1/2*a33*b31**6 + 3*a33*b31**4*b32**2 + 1/2*a33*b31
**4*b33**2 - 1/2*a33*b31**2*b32**4 - 3*a33*b31**2*b32**2*b33**2 + 1/2*a33*b32**4
*b33**2) + u2*u3*v1*v2*( - 2*a23*b31**5*b32 + 12*a23*b31**3*b32**3 - 2*a23*b31*
b32**5) + u2*u3*v1*v3*( - 2*a23*b31**5*b33 + 12*a23*b31**3*b32**2*b33 - 2*a23*
b31*b32**4*b33) + u2*u3*v2**2*(a23*b31**6 - 7*a23*b31**4*b32**2 + 7*a23*b31**2*
b32**4 - a23*b32**6) + u2*u3*v2*v3*( - 2*a23*b31**4*b32*b33 + 12*a23*b31**2*b32
**3*b33 - 2*a23*b32**5*b33) + u2*u3*v3**2*(a23*b31**6 - 6*a23*b31**4*b32**2 - 
a23*b31**4*b33**2 + a23*b31**2*b32**4 + 6*a23*b31**2*b32**2*b33**2 - a23*b32**4*
b33**2) + u3*v1**2*v2*( - b31**6*b32 + 6*b31**4*b32**3 - b31**2*b32**5) + u3*v1
**2*v3*( - b31**6*b33 + 6*b31**4*b32**2*b33 - b31**2*b32**4*b33) + u3*v1*v2**2*(
1/2*b31**7 - 9/2*b31**5*b32**2 + 19/2*b31**3*b32**4 - 3/2*b31*b32**6) + u3*v1*v2
*v3*( - 3*b31**5*b32*b33 + 18*b31**3*b32**3*b33 - 3*b31*b32**5*b33) + u3*v1*v3**
2*(1/2*b31**7 - 3*b31**5*b32**2 - 3/2*b31**5*b33**2 + 1/2*b31**3*b32**4 + 9*b31
**3*b32**2*b33**2 - 3/2*b31*b32**4*b33**2) + u3*v2**3*(1/2*b31**6*b32 - 7/2*b31
**4*b32**3 + 7/2*b31**2*b32**5 - 1/2*b32**7) + u3*v2**2*v3*(1/2*b31**6*b33 - 9/2
*b31**4*b32**2*b33 + 19/2*b31**2*b32**4*b33 - 3/2*b32**6*b33) + u3*v2*v3**2*(1/2
*b31**6*b32 - 3*b31**4*b32**3 - 3/2*b31**4*b32*b33**2 + 1/2*b31**2*b32**5 + 9*
b31**2*b32**3*b33**2 - 3/2*b32**5*b33**2) + u3*v3**3*(1/2*b31**6*b33 - 3*b31**4*
b32**2*b33 - 1/2*b31**4*b33**3 + 1/2*b31**2*b32**4*b33 + 3*b31**2*b32**2*b33**3 
- 1/2*b32**4*b33**3)$

FI=u1**2*v1*v2*( - 2*b31**5*b32 + 12*b31**3*b32**3 - 2*b31*b32**5) + u1**2*v1*v3
*( - 2*b31**5*b33 + 12*b31**3*b32**2*b33 - 2*b31*b32**4*b33) + u1**2*v2**2*(b31
**6 - 7*b31**4*b32**2 + 7*b31**2*b32**4 - b32**6) + u1**2*v2*v3*( - 2*b31**4*b32
*b33 + 12*b31**2*b32**3*b33 - 2*b32**5*b33) + u1**2*v3**2*(b31**6 - 6*b31**4*b32
**2 - b31**4*b33**2 + b31**2*b32**4 + 6*b31**2*b32**2*b33**2 - b32**4*b33**2) + 
u2**2*v1*v2*( - 2*b31**5*b32 + 12*b31**3*b32**3 - 2*b31*b32**5) + u2**2*v1*v3*( 
- 2*b31**5*b33 + 12*b31**3*b32**2*b33 - 2*b31*b32**4*b33) + u2**2*v2**2*(b31**6 
- 7*b31**4*b32**2 + 7*b31**2*b32**4 - b32**6) + u2**2*v2*v3*( - 2*b31**4*b32*b33
 + 12*b31**2*b32**3*b33 - 2*b32**5*b33) + u2**2*v3**2*(b31**6 - 6*b31**4*b32**2 
- b31**4*b33**2 + b31**2*b32**4 + 6*b31**2*b32**2*b33**2 - b32**4*b33**2) + u3**
2*v1*v2*( - 2*b31**5*b32 + 12*b31**3*b32**3 - 2*b31*b32**5) + u3**2*v1*v3*( - 2*
b31**5*b33 + 12*b31**3*b32**2*b33 - 2*b31*b32**4*b33) + u3**2*v2**2*(b31**6 - 7*
b31**4*b32**2 + 7*b31**2*b32**4 - b32**6) + u3**2*v2*v3*( - 2*b31**4*b32*b33 + 
12*b31**2*b32**3*b33 - 2*b32**5*b33) + u3**2*v3**2*(b31**6 - 6*b31**4*b32**2 - 
b31**4*b33**2 + b31**2*b32**4 + 6*b31**2*b32**2*b33**2 - b32**4*b33**2)$

FI=8*v1**3*v2*b31**3*b32**3 + 8*v1**3*v3*b31**3*b32**2*b33 + 8*v1**2*v2*v3*b31**
4*b32*b33 + v1**2*v3**2*( - 4*b31**4*b32**2 + 4*b31**4*b33**2) + v1*v2**3*( - 4*
b31**5*b32 + 16*b31**3*b32**3 - 4*b31*b32**5) + v1*v2**2*v3*( - 4*b31**5*b33 + 
24*b31**3*b32**2*b33 - 12*b31*b32**4*b33) + v1*v2*v3**2*( - 4*b31**5*b32 + 12*
b31**3*b32**3 + 12*b31**3*b32*b33**2 - 12*b31*b32**3*b33**2) + v1*v3**3*( - 4*
b31**5*b33 + 12*b31**3*b32**2*b33 + 4*b31**3*b33**3 - 4*b31*b32**2*b33**3) + v2
**4*(b31**6 - 7*b31**4*b32**2 + 7*b31**2*b32**4 - b32**6) + v2**3*v3*( - 4*b31**
4*b32*b33 + 16*b31**2*b32**3*b33 - 4*b32**5*b33) + v2**2*v3**2*(2*b31**6 - 12*
b31**4*b32**2 - 2*b31**4*b33**2 + 6*b31**2*b32**4 + 12*b31**2*b32**2*b33**2 - 6*
b32**4*b33**2) + v2*v3**3*( - 4*b31**4*b32*b33 + 12*b31**2*b32**3*b33 + 4*b31**2
*b32*b33**3 - 4*b32**3*b33**3) + v3**4*(b31**6 - 5*b31**4*b32**2 - 2*b31**4*b33
**2 + 6*b31**2*b32**2*b33**2 + b31**2*b33**4 - b32**2*b33**4)$