Solution 3 to problem h


Remaining equations | Expressions | Parameters | Inequalities | Relevance | Back to problem h

Equations

The following unsolved equations remain:
     2      2      2
0=a11  + a23  + b12 *kap


Expressions

The solution is given through the following expressions:

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


       1
      ---*b12*r5237
       2
r521=---------------
         a23*kap


r522=0


      b12*r5237
r523=-----------
       a23*kap


r524=0


       1
      ---*b12*r5237
       2
r525=---------------
         a23*kap


r526=0


r527=0


r528=0


r529=0


      b12*r5237
r530=-----------
       a23*kap


r531=0


      b12*r5237
r532=-----------
       a23*kap


r533=0


r534=0


       1
      ---*b12*r5237
       2
r535=---------------
         a23*kap


r536=0


r537=0


r538=0


r539=0


       - r5237
r540=----------
        kap


r541=0


       - r5237
r542=----------
        kap


r543=0


r544=0


       - r5237
r545=----------
        kap


r546=0


r547=0


r548=0


r549=0


r550=0


r551=0


r552=0


r553=0


r554= - r5237


          1
       - ---*b12*kap*r5237
          2
r555=----------------------
              a23


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=0


r573=0


r574=0


       - a11*r5237
r575=--------------
        a23*kap


r576=0


       - a11*r5237
r577=--------------
        a23*kap


r578=0


r579=0


       - a11*r5237
r580=--------------
        a23*kap


r581=0


r582=0


r583=0


r584=0


r585=0


r586=0


r587=0


r588=0


       - a11*r5237
r589=--------------
          a23


r590=0


r591=0


r592=0


r593=0


r594=0


r595=0


r596=0


r597=0


r598=0


r599=0


r5100=0


r5101=0


r5102=0


r5103=0


r5104=0


r5105=0


r5106=0


r5107=0


r5108=0


r5109= - r5237


        - b12*kap*r5237
r5110=------------------
             a23


r5111=0


r5112=0


r5113=0


r5114=0


r5115=0


r5116=0


r5117=0


r5118=0


        - a11*r5237
r5119=--------------
           a23


r5120=0


r5121=0


r5122=0


r5123=0


           1
        - ---*b12*kap*r5237
           2
r5124=----------------------
               a23


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


       r5237
r5141=-------
        kap


       a11*r5237
r5142=-----------
        a23*kap


       r5237
r5143=-------
        kap


       a11*r5237
r5144=-----------
        a23*kap


r5145=0


r5146=0


r5147=0


       r5237
r5148=-------
        kap


       a11*r5237
r5149=-----------
        a23*kap


r5150=0


r5151=0


r5152=0


r5153=0


r5154=0


r5155=0


r5156=0


r5157=r5237


       a11*r5237
r5158=-----------
          a23


r5159=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


r5175=0


r5176=0


r5177=0


r5178=0


r5179=0


r5180=0


r5181=0


r5182=0


r5183=0


r5184=0


r5185=0


r5186=0


r5187=r5237


       a11*r5237
r5188=-----------
          a23


r5189=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


r5206=0


r5207=0


r5208=0


r5209=0


r5210=0


r5211=0


r5212=0


r5213=0


r5214= - r5237


        - b12*kap*r5237
r5215=------------------
             a23


r5216=0


r5217=0


r5218=0


r5219=0


r5220=0


r5221=0


r5222=0


r5223=0


        - a11*r5237
r5224=--------------
           a23


r5225=0


r5226=0


r5227=0


r5228=0


        - b12*kap*r5237
r5229=------------------
             a23


r5230=0


r5231=0


r5232=0


r5233=0


r5234=0


r5235=0


r5236=0


       a11*r5237
r5238=-----------
          a23


r5239=0


r5240=0


r5241=0


r5242=0


r5243=0


r5244=0


r5245=0


r5246=0


r5247=0


r5248=0


           1
        - ---*b12*kap*r5237
           2
r5249=----------------------
               a23


r5250=0


r5251=0


a33= - a11


a22=a11


a13=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:
 r5237, a11, a23, b12

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.
 
{b12,a23,r5237}


Relevance for the application:

Modulo the following equation:

     2      2      2
0=a11  + a23  + b12 *kap


the system of equations related to the Hamiltonian HAM:

      2                     2                                   2
HAM=u1 *a11 + u1*v2*b12 + u2 *a11 + 2*u2*u3*a23 - u2*v1*b12 - u3 *a11

has apart from the Hamiltonian and Casimirs only the following first integral: 

       1    4           2     3                   3
FI= - ---*u1 *u3*b12*kap  + u1 *u3*v2*a11*kap + u1 *u3*v3*a23*kap
       2

        2   2           2     2                      2   3        2
    - u1 *u2 *u3*b12*kap  - u1 *u2*u3*v1*a11*kap - u1 *u3 *b12*kap

        2   2                   2                      2
    - u1 *u3 *v1*a23*kap + u1*u2 *u3*v2*a11*kap + u1*u2 *u3*v3*a23*kap

           3                   3                      2
    + u1*u3 *v2*a11*kap + u1*u3 *v3*a23*kap + u1*u3*v1 *v2*a11

              2                  3               2                     2
    + u1*u3*v1 *v3*a23 + u1*u3*v2 *a11 + u1*u3*v2 *v3*a23 + u1*u3*v2*v3 *a11

              3        1    4           2     3                   2   3        2
    + u1*u3*v3 *a23 - ---*u2 *u3*b12*kap  - u2 *u3*v1*a11*kap - u2 *u3 *b12*kap
                       2

        2   2                   3                      3                  2
    - u2 *u3 *v1*a23*kap - u2*u3 *v1*a11*kap - u2*u3*v1 *a11 - u2*u3*v1*v2 *a11

                 2        1    5        2     4                2   3
    - u2*u3*v1*v3 *a11 - ---*u3 *b12*kap  - u3 *v1*a23*kap - u3 *v1 *a23
                          2

        2      2         2      2        1       4            2   2
    - u3 *v1*v2 *a23 - u3 *v1*v3 *a23 + ---*u3*v1 *b12 + u3*v1 *v2 *b12
                                         2

           2   2        1       4            2   2        1       4
    + u3*v1 *v3 *b12 + ---*u3*v2 *b12 + u3*v2 *v3 *b12 + ---*u3*v3 *b12
                        2                                 2

       1          2     2     2           2     2     2
  = - ---*u3*(((u2  + u3  + u1 )*kap - (v2  + v3  + v1 ))*b12
       2

               - 2*((u1*v2 - u2*v1)*a11 + (u1*v3 - u3*v1)*a23))

        2     2     2          2     2     2
   *((u2  + u3  + u1 )*kap + v2  + v3  + v1 )

{HAM,FI} = 0





And again in machine readable form:



HAM=u1**2*a11 + u1*v2*b12 + u2**2*a11 + 2*u2*u3*a23 - u2*v1*b12 - u3**2*a11$

FI= - 1/2*u1**4*u3*b12*kap**2 + u1**3*u3*v2*a11*kap + u1**3*u3*v3*a23*kap - u1**
2*u2**2*u3*b12*kap**2 - u1**2*u2*u3*v1*a11*kap - u1**2*u3**3*b12*kap**2 - u1**2*
u3**2*v1*a23*kap + u1*u2**2*u3*v2*a11*kap + u1*u2**2*u3*v3*a23*kap + u1*u3**3*v2
*a11*kap + u1*u3**3*v3*a23*kap + u1*u3*v1**2*v2*a11 + u1*u3*v1**2*v3*a23 + u1*u3
*v2**3*a11 + u1*u3*v2**2*v3*a23 + u1*u3*v2*v3**2*a11 + u1*u3*v3**3*a23 - 1/2*u2
**4*u3*b12*kap**2 - u2**3*u3*v1*a11*kap - u2**2*u3**3*b12*kap**2 - u2**2*u3**2*
v1*a23*kap - u2*u3**3*v1*a11*kap - u2*u3*v1**3*a11 - u2*u3*v1*v2**2*a11 - u2*u3*
v1*v3**2*a11 - 1/2*u3**5*b12*kap**2 - u3**4*v1*a23*kap - u3**2*v1**3*a23 - u3**2
*v1*v2**2*a23 - u3**2*v1*v3**2*a23 + 1/2*u3*v1**4*b12 + u3*v1**2*v2**2*b12 + u3*
v1**2*v3**2*b12 + 1/2*u3*v2**4*b12 + u3*v2**2*v3**2*b12 + 1/2*u3*v3**4*b12$