Tenemos la ecuación:
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{2 y^{2}{\left(x \right)}}{x^{3}}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - \frac{1}{x^{3}}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = - 2 y^{2}{\left(x \right)}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- 2 y^{2}{\left(x \right)}$$
obtendremos
$$- \frac{\frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{2 y^{2}{\left(x \right)}} = - \frac{1}{x^{3}}$$
Con esto hemos separado las variables x y y.
Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- \frac{dx \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{2 y^{2}{\left(x \right)}} = - \frac{dx}{x^{3}}$$
o
$$- \frac{dy}{2 y^{2}{\left(x \right)}} = - \frac{dx}{x^{3}}$$
Tomemos la integral de las dos partes de la ecuación:
- de la parte izquierda la integral por y,
- de la parte derecha la integral por x.
$$\int \left(- \frac{1}{2 y^{2}}\right)\, dy = \int \left(- \frac{1}{x^{3}}\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con ySolución detallada de la integral con xTomemos estas integrales
$$\frac{1}{2 y} = Const + \frac{1}{2 x^{2}}$$
Solución detallada de una ecuación simpleHemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)
La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = - \frac{x^{2}}{C_{1} x^{2} - 1}$$