Tenemos la ecuación:
$$- 27 y^{3}{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 135 y^{2}{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - 225 y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + 125 \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + \frac{\cos{\left(x \right)}}{x + \sin{\left(x \right)}} + \frac{1}{x + \sin{\left(x \right)}} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),
donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{x + \sin{\left(x \right)}}$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = \frac{1}{\left(3 y{\left(x \right)} - 5\right)^{3}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).
Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$\frac{1}{\left(3 y{\left(x \right)} - 5\right)^{3}}$$
obtendremos
$$\left(3 y{\left(x \right)} - 5\right)^{3} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{x + \sin{\left(x \right)}}$$
Con esto hemos separado las variables x y y.
Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx \left(3 y{\left(x \right)} - 5\right)^{3} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{dx \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)}{x + \sin{\left(x \right)}}$$
o
$$dy \left(3 y{\left(x \right)} - 5\right)^{3} = \frac{dx \left(\cos{\left(x \right)} + 1\right)}{x + \sin{\left(x \right)}}$$
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.
$$\int \left(3 y - 5\right)^{3}\, dy = \int \frac{\cos{\left(x \right)} + 1}{x + \sin{\left(x \right)}}\, dx$$
Solución detallada de la integral con ySolución detallada de la integral con xTomemos estas integrales
$$\frac{27 y^{4}}{4} - 45 y^{3} + \frac{225 y^{2}}{2} - 125 y = Const + \log{\left(x + \sin{\left(x \right)} \right)}$$
Solución detallada de una ecuación simpleHemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)
La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{5}{3} - \frac{\sqrt{- \sqrt{C_{1} + 12 \log{\left(x + \sin{\left(x \right)} \right)}}}}{3}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \frac{5}{3} - \frac{\sqrt[4]{C_{1} + 12 \log{\left(x + \sin{\left(x \right)} \right)}}}{3}$$
$$\operatorname{y_{3}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{- \sqrt{C_{1} + 12 \log{\left(x + \sin{\left(x \right)} \right)}}}}{3} + \frac{5}{3}$$
$$\operatorname{y_{4}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt[4]{C_{1} + 12 \log{\left(x + \sin{\left(x \right)} \right)}}}{3} + \frac{5}{3}$$