bashar27

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These are questions asked by bashar27

restart;
T := mu+lambda*H(xi)+(v-1)*H(xi)^2;
                                                2
               mu + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) 
u[0] := a[0]+a[1]*(d+H(xi))+a[2]/(d+H(xi))+a[3]*(d+H(xi))^2+a[4]/(d+H(xi))^2;
                                a[2]                      2
    a[0] + a[1] (d + H(xi)) + --------- + a[3] (d + H(xi)) 
                              d + H(xi)                    

             a[4]    
       + ------------
                    2
         (d + H(xi)) 
diff(u[0], xi);
                            / d        \
                       a[2] |---- H(xi)|
        / d        \        \ dxi      /
   a[1] |---- H(xi)| - -----------------
        \ dxi      /                2   
                         (d + H(xi))    

                                                 / d        \
                                          2 a[4] |---- H(xi)|
                           / d        \          \ dxi      /
      + 2 a[3] (d + H(xi)) |---- H(xi)| - -------------------
                           \ dxi      /                 3    
                                             (d + H(xi))     
collect(%, diff(H(xi), xi));
/           a[2]                               2 a[4]   \ / d       
|a[1] - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| |---- H(xi
|                  2                                   3| \ dxi     
\       (d + H(xi))                         (d + H(xi)) /           

   \
  )|
   /
d[1] := (a[1]-a[2]/(d+H(xi))^2+2*a[3]*(d+H(xi))-2*a[4]/(d+H(xi))^3)*T;
 /           a[2]                               2 a[4]   \ /  
 |a[1] - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| \mu
 |                  2                                   3|    
 \       (d + H(xi))                         (d + H(xi)) /    

                                  2\
    + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) /
diff(d[1], xi);
/       / d        \                                / d        \\ 
|2 a[2] |---- H(xi)|                         6 a[4] |---- H(xi)|| 
|       \ dxi      /          / d        \          \ dxi      /| 
|------------------- + 2 a[3] |---- H(xi)| + -------------------| 
|              3              \ dxi      /                 4    | 
\   (d + H(xi))                                 (d + H(xi))     / 

  /                                 2\   /           a[2]    
  \mu + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / + |a[1] - ------------
                                         |                  2
                                         \       (d + H(xi)) 

                             2 a[4]   \ /       / d        \
   + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| |lambda |---- H(xi)|
                                     3| \       \ dxi      /
                          (d + H(xi)) /                     

                     / d        \\
   + 2 (v - 1) H(xi) |---- H(xi)||
                     \ dxi      //
collect(%, diff(H(xi), xi));
//   2 a[2]                  6 a[4]   \ /                 
||------------ + 2 a[3] + ------------| \mu + lambda H(xi)
||           3                       4|                   
\\(d + H(xi))             (d + H(xi)) /                   

                  2\   /           a[2]                         
   + (v - 1) H(xi) / + |a[1] - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi))
                       |                  2                     
                       \       (d + H(xi))                      

        2 a[4]   \                           \ / d        \
   - ------------| (lambda + 2 (v - 1) H(xi))| |---- H(xi)|
                3|                           | \ dxi      /
     (d + H(xi)) /                           /             
d[2] := ((2*a[2]/(d+H(xi))^3+2*a[3]+6*a[4]/(d+H(xi))^4)*(mu+lambda*H(xi)+(v-1)*H(xi)^2)+(a[1]-a[2]/(d+H(xi))^2+2*a[3]*(d+H(xi))-2*a[4]/(d+H(xi))^3)*(lambda+(2*(v-1))*H(xi)))*T;
//   2 a[2]                  6 a[4]   \ /                 
||------------ + 2 a[3] + ------------| \mu + lambda H(xi)
||           3                       4|                   
\\(d + H(xi))             (d + H(xi)) /                   

                  2\   /           a[2]                         
   + (v - 1) H(xi) / + |a[1] - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi))
                       |                  2                     
                       \       (d + H(xi))                      

        2 a[4]   \                           \ /                 
   - ------------| (lambda + 2 (v - 1) H(xi))| \mu + lambda H(xi)
                3|                           |                   
     (d + H(xi)) /                           /                   

                  2\
   + (v - 1) H(xi) /

eq := (2*k*k)*w*beta*d[2]-(2*alpha*k*k)*d[1]-2*w*u[0]+k*u[0]*u[0];
   2        //   2 a[2]                  6 a[4]   \ /  
2 k  w beta ||------------ + 2 a[3] + ------------| \mu
            ||           3                       4|    
            \\(d + H(xi))             (d + H(xi)) /    

                                 2\   /           a[2]    
   + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / + |a[1] - ------------
                                      |                  2
                                      \       (d + H(xi)) 

                             2 a[4]   \                          
   + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| (lambda + 2 (v - 1) H(xi)
                                     3|                          
                          (d + H(xi)) /                          

   \ /                                 2\            2 /    
  )| \mu + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / - 2 alpha k  |a[1]
   |                                                   |    
   /                                                   \    

         a[2]                               2 a[4]   \ /  
   - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| \mu
                2                                   3|    
     (d + H(xi))                         (d + H(xi)) /    

                                 2\       /    
   + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / - 2 w |a[0]
                                          |    
                                          \    

                          a[2]                      2
   + a[1] (d + H(xi)) + --------- + a[3] (d + H(xi)) 
                        d + H(xi)                    

         a[4]    \     /                            a[2]   
   + ------------| + k |a[0] + a[1] (d + H(xi)) + ---------
                2|     |                          d + H(xi)
     (d + H(xi)) /     \                                   

                     2       a[4]    \  
   + a[3] (d + H(xi))  + ------------|^2
                                    2|  
                         (d + H(xi)) /  
value(%);
   2        //   2 a[2]                  6 a[4]   \ /  
2 k  w beta ||------------ + 2 a[3] + ------------| \mu
            ||           3                       4|    
            \\(d + H(xi))             (d + H(xi)) /    

                                 2\   /           a[2]    
   + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / + |a[1] - ------------
                                      |                  2
                                      \       (d + H(xi)) 

                             2 a[4]   \                          
   + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| (lambda + 2 (v - 1) H(xi)
                                     3|                          
                          (d + H(xi)) /                          

   \ /                                 2\            2 /    
  )| \mu + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / - 2 alpha k  |a[1]
   |                                                   |    
   /                                                   \    

         a[2]                               2 a[4]   \ /  
   - ------------ + 2 a[3] (d + H(xi)) - ------------| \mu
                2                                   3|    
     (d + H(xi))                         (d + H(xi)) /    

                                 2\       /    
   + lambda H(xi) + (v - 1) H(xi) / - 2 w |a[0]
                                          |    
                                          \    

                          a[2]                      2
   + a[1] (d + H(xi)) + --------- + a[3] (d + H(xi)) 
                        d + H(xi)                    

         a[4]    \     /                            a[2]   
   + ------------| + k |a[0] + a[1] (d + H(xi)) + ---------
                2|     |                          d + H(xi)
     (d + H(xi)) /     \                                   

                     2       a[4]    \  
   + a[3] (d + H(xi))  + ------------|^2
                                    2|  
                         (d + H(xi)) /  
expr := simplify(%);
Error, (in simplify) too many levels of recursion
temp := algsubs(d+H(xi) = freeze(d+H(xi)), numer(expr));
                              expr
thaw(collect(temp, freeze(d+H(xi)))/denom(expr));
                              expr
collect(%, H(xi));
 

restart;
lambda := 1;
                               1
mu := 1;
                               1
v := 2;
                               2
r := lambda*(v-1);
                               1
g := mu*(v-1);
                               1
a[2] := 0;
                               0

omega := -(1/2)*alpha*l[1]*l[2]*lambda^2+2*alpha*l[1]*l[2]*mu*v-2*alpha*l[1]*l[2]*mu-alpha*h[1]*h[2];
              3                                  
              - alpha l[1] l[2] - alpha h[1] h[2]
              2                                  
a[0] := -(1/2)*(2*d*v-2*d-lambda)*alpha*l[1]*l[2]/(h[1]*beta*(sqrt(h[1]*beta*alpha*l[1]*l[2])/(h[1]*beta)));
                    (2 d - 1) alpha l[1] l[2]     
              - ----------------------------------
                                             (1/2)
                2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])     
a[1] := sqrt(h[1]*beta*alpha*l[1]*l[2])*(v-1)/(beta*h[1]);
                                           (1/2)
                (h[1] beta alpha l[1] l[2])     
                --------------------------------
                           beta h[1]            

Omega := lambda^2-4*mu*v+4*mu;
                               -3
H := (-lambda+sqrt(-Omega)*{tan(sqrt(-Omega)*xi)+sec(sqrt(-Omega)*xi)})/(2*(v-1));
         1   1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ 
       - - + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }
         2   2         \                               / 

u := a[0]+a[1]*(d+H)+a[2]/(d+H);
            (2 d - 1) alpha l[1] l[2]            1     /
      - ---------------------------------- + --------- |
                                     (1/2)   beta h[1] \
        2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])                   

                                   (1/2) /    1
        (h[1] beta alpha l[1] l[2])      |d - -
                                         \    2

           1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ \\
         + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }||
           2         \                               / //
f := diff(u, xi);
               /                                         // 
        1      |                           (1/2)  (1/2) { | 
   ----------- \(h[1] beta alpha l[1] l[2])      3       \\1
   2 beta h[1]                                              

                      2\       
           / (1/2)   \ |  (1/2)
      + tan\3      xi/ / 3     

                                            \ \
           / (1/2)   \    / (1/2)   \  (1/2) }|
      + sec\3      xi/ tan\3      xi/ 3     / /
S := diff(f, xi);
             /                                         /      
      1      |                           (1/2)  (1/2) {      /
 ----------- \(h[1] beta alpha l[1] l[2])      3       \6 tan\
 2 beta h[1]                                                  

              /                  2\
    (1/2)   \ |       / (1/2)   \ |
   3      xi/ \1 + tan\3      xi/ /

                                     2
           / (1/2)   \    / (1/2)   \ 
    + 3 sec\3      xi/ tan\3      xi/ 

                       /                  2\\ \
           / (1/2)   \ |       / (1/2)   \ | }|
    + 3 sec\3      xi/ \1 + tan\3      xi/ // /

eq := -(alpha*h[1]*h[2]+omega)*u-(2*beta*h[1]*u*u)*u+alpha*l[1]*l[2]*S;
  3                 /      (2 d - 1) alpha l[1] l[2]        
- - alpha l[1] l[2] |- ---------------------------------- + 
  2                 |                               (1/2)   
                    \  2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])        

      1     /                           (1/2) /    1
  --------- |(h[1] beta alpha l[1] l[2])      |d - -
  beta h[1] \                                 \    2

     1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ \\\             
   + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }||| - 2 beta h[1
     2         \                               / //|             
                                                   /             

    /      (2 d - 1) alpha l[1] l[2]            1     /
  ] |- ---------------------------------- + --------- |
    |                               (1/2)   beta h[1] \
    \  2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])                   

                             (1/2) /    1
  (h[1] beta alpha l[1] l[2])      |d - -
                                   \    2

     1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ \\\     
   + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }|||^3 + 
     2         \                               / //|     
                                                   /     

              /                                                 
       1      |                                           (1/2) 
  ----------- \alpha l[1] l[2] (h[1] beta alpha l[1] l[2])      
  2 beta h[1]                                                   

          /                 /                  2\
   (1/2) {      / (1/2)   \ |       / (1/2)   \ |
  3       \6 tan\3      xi/ \1 + tan\3      xi/ /

                                    2
          / (1/2)   \    / (1/2)   \ 
   + 3 sec\3      xi/ tan\3      xi/ 

                      /                  2\\ \
          / (1/2)   \ |       / (1/2)   \ | }|
   + 3 sec\3      xi/ \1 + tan\3      xi/ // /
value(%);
  3                 /      (2 d - 1) alpha l[1] l[2]        
- - alpha l[1] l[2] |- ---------------------------------- + 
  2                 |                               (1/2)   
                    \  2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])        

      1     /                           (1/2) /    1
  --------- |(h[1] beta alpha l[1] l[2])      |d - -
  beta h[1] \                                 \    2

     1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ \\\             
   + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }||| - 2 beta h[1
     2         \                               / //|             
                                                   /             

    /      (2 d - 1) alpha l[1] l[2]            1     /
  ] |- ---------------------------------- + --------- |
    |                               (1/2)   beta h[1] \
    \  2 (h[1] beta alpha l[1] l[2])                   

                             (1/2) /    1
  (h[1] beta alpha l[1] l[2])      |d - -
                                   \    2

     1  (1/2)  /   / (1/2)   \      / (1/2)   \\ \\\     
   + - 3      { tan\3      xi/ + sec\3      xi/ }|||^3 + 
     2         \                               / //|     
                                                   /     

              /                                                 
       1      |                                           (1/2) 
  ----------- \alpha l[1] l[2] (h[1] beta alpha l[1] l[2])      
  2 beta h[1]                                                   

          /                 /                  2\
   (1/2) {      / (1/2)   \ |       / (1/2)   \ |
  3       \6 tan\3      xi/ \1 + tan\3      xi/ /

                                    2
          / (1/2)   \    / (1/2)   \ 
   + 3 sec\3      xi/ tan\3      xi/ 

                      /                  2\\ \
          / (1/2)   \ |       / (1/2)   \ | }|
   + 3 sec\3      xi/ \1 + tan\3      xi/ // /
simplify(%);
Error, (in simplify/power) invalid input: ln expects its 1st argument, x, to be of type algebraic, but received {(sin(3^(1/2)*xi)+1)/cos(3^(1/2)*xi)}
 

restart;


K := -3;
                               -3
m := 1;
                               1
w := -4*K;
                               12
alpha[0] := -2;
                               -2
alpha[1] := 0;
                               0
a := 2;
                               2
b := 3;
                               3
                               1
beta[1] := (12*(m^2+K))/(a+b);
                              -24
                              ---
                               5 
xi := -t*w+x+y;
                         -12 t + x + y

F := -sqrt(-K)*tanh(sqrt(-K)*xi);
                (1/2)     / (1/2)                \
              -3      tanh\3      (-12 t + x + y)/
U := alpha[0]+alpha[1]*(m+F)+beta[1]/(m+F);
                                 24                     
        -2 - -------------------------------------------
               /     (1/2)     / (1/2)                \\
             5 \1 - 3      tanh\3      (-12 t + x + y)//
                               1
y := 0;
                               0

plot3d(U, x = -10 .. -10, t = -10 .. 10);

t := 0;
                               0
plot(U, x = -10 .. 10);

RootOf(_Z^2*beta*h[1]-alpha*l[1]*l[2], label = _L2)

restart;
T := -S(xi)*S(xi)+mu*R(xi)-lambda;
                        2                    
                  -S(xi)  + mu R(xi) - lambda
Q := -S(xi)*R(xi);
                          -S(xi) R(xi)
u := a[0]+a[1]*S(xi)+b[1]*R(xi);
                 a[0] + a[1] S(xi) + b[1] R(xi)
diff(u, xi);
                  / d        \        / d        \
             a[1] |---- S(xi)| + b[1] |---- R(xi)|
                  \ dxi      /        \ dxi      /
Fr := Q*b[1]+T*a[1];
                         /      2                    \     
     -S(xi) R(xi) b[1] + \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ a[1]
diff(Fr, xi);
       / d        \                    / d        \     
      -|---- S(xi)| R(xi) b[1] - S(xi) |---- R(xi)| b[1]
       \ dxi      /                    \ dxi      /     

           /         / d        \      / d        \\     
         + |-2 S(xi) |---- S(xi)| + mu |---- R(xi)|| a[1]
           \         \ dxi      /      \ dxi      //     
d := -T*R(xi)*b[1]-S(xi)*Q*b[1]+(-2*S(xi)*T+mu*Q)*a[1];
 /      2                    \                   2           
-\-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ R(xi) b[1] + S(xi)  R(xi) b[1]

     /         /      2                    \                 \   
   + \-2 S(xi) \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ - mu S(xi) R(xi)/ a[

  1]
diff(d, xi);
 /         / d        \      / d        \\           
-|-2 S(xi) |---- S(xi)| + mu |---- R(xi)|| R(xi) b[1]
 \         \ dxi      /      \ dxi      //           

     /      2                    \ / d        \     
   - \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ |---- R(xi)| b[1]
                                   \ dxi      /     

                        / d        \        2 / d        \        /
   + 2 S(xi) R(xi) b[1] |---- S(xi)| + S(xi)  |---- R(xi)| b[1] + |
                        \ dxi      /          \ dxi      /        \
   / d        \ /      2                    \
-2 |---- S(xi)| \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/
   \ dxi      /                              

             /         / d        \      / d        \\
   - 2 S(xi) |-2 S(xi) |---- S(xi)| + mu |---- R(xi)||
             \         \ dxi      /      \ dxi      //

        / d        \                  / d        \\     
   - mu |---- S(xi)| R(xi) - mu S(xi) |---- R(xi)|| a[1]
        \ dxi      /                  \ dxi      //     
h := -(-2*S(xi)*T+mu*Q)*R(xi)*b[1]-(-S(xi)^2+mu*R(xi)-lambda)*Q*b[1]+2*S(xi)*R(xi)*b[1]*T+S(xi)^2*Q*b[1]+(-2*T*(-S(xi)^2+mu*R(xi)-lambda)-2*S(xi)*(-2*S(xi)*T+mu*Q)-mu*T*R(xi)-mu*S(xi)*Q)*a[1];
 /         /      2                    \                 \       
-\-2 S(xi) \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ - mu S(xi) R(xi)/ R(xi) 

           /      2                    \                 
  b[1] + 3 \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ S(xi) R(xi) b[1]

                         /                                2         
          3              |   /      2                    \          
   - S(xi)  R(xi) b[1] + \-2 \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/  - 2 S(xi

    /         /      2                    \                 \
  ) \-2 S(xi) \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ - mu S(xi) R(xi)/

                                                             \   
        /      2                    \                 2      |   
   - mu \-S(xi)  + mu R(xi) - lambda/ R(xi) + mu S(xi)  R(xi)/ a[

  1]
collect(expand(h+3*Fr*Fr+(4*omega+3)*Fr), S(xi), R(xi));
     /      2         \      4
R(xi)\3 a[1]  - 6 a[1]/ S(xi) 

                                                  3        /  
   + R(xi)(6 R(xi) a[1] b[1] - 6 b[1] R(xi)) S(xi)  + R(xi)\3 

       2     2                  2                   
  R(xi)  b[1]  - 6 R(xi) mu a[1]  + 12 a[1] mu R(xi)

                  2                                        \ 
   + 6 lambda a[1]  - 8 a[1] lambda - 4 omega a[1] - 3 a[1]/ 

       2        /        2                       2        
  S(xi)  + R(xi)\-6 R(xi)  mu a[1] b[1] + 6 R(xi)  mu b[1]

   + 6 R(xi) lambda a[1] b[1] - 5 R(xi) lambda b[1]

                                      \              /      2   2 
   - 4 R(xi) omega b[1] - 3 b[1] R(xi)/ S(xi) + R(xi)\3 a[1]  mu  

       2            2      2         2                
  R(xi)  - 3 a[1] mu  R(xi)  - 6 a[1]  mu R(xi) lambda

   + 5 a[1] mu R(xi) lambda + 4 omega a[1] mu R(xi)

           2       2                                  2
   + 3 a[1]  lambda  + 3 a[1] mu R(xi) - 2 a[1] lambda 

                                        \
   - 4 omega a[1] lambda - 3 a[1] lambda/

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