Ecuación diferencial (2y-1)dy/dx=(3x^2+1)

Tenemos la ecuación:
$$\left(2 y{\left(x \right)} - 1\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 3 x^{2} + 1$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:

f1(x)*g1(y)*y' = f2(x)*g2(y),

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - 3 x^{2} - 1$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = - \frac{1}{2 y{\left(x \right)} - 1}$$
Pasemos la ecuación a la forma:

g1(y)/g2(y)*y'= f2(x)/f1(x).

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- \frac{1}{2 y{\left(x \right)} - 1}$$
obtendremos
$$\left(1 - 2 y{\left(x \right)}\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - 3 x^{2} - 1$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$dx \left(1 - 2 y{\left(x \right)}\right) \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = dx \left(- 3 x^{2} - 1\right)$$
o
$$dy \left(1 - 2 y{\left(x \right)}\right) = dx \left(- 3 x^{2} - 1\right)$$

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.
$$\int \left(1 - 2 y\right)\, dy = \int \left(- 3 x^{2} - 1\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- y^{2} + y = Const - x^{3} - x$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = y{\left(x \right)} = \frac{1}{2} - \frac{\sqrt{C_{1} + 4 x^{3} + 4 x}}{2}$$
$$\operatorname{y_{2}} = y{\left(x \right)} = \frac{\sqrt{C_{1} + 4 x^{3} + 4 x}}{2} + \frac{1}{2}$$