Ecuación diferencial ydy=4xsqrt(y²+1)dx

Tenemos la ecuación:
$$y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 4 x \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:

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

donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(y \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = - x$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(y \right)} = - \frac{4 \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}}{y{\left(x \right)}}$$
Pasemos la ecuación a la forma:

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

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- \frac{4 \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}}{y{\left(x \right)}}$$
obtendremos
$$- \frac{y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{4 \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}} = - x$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- \frac{dx y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)}}{4 \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}} = - dx x$$
o
$$- \frac{dy y{\left(x \right)}}{4 \sqrt{y^{2}{\left(x \right)} + 1}} = - dx x$$

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.
$$\int \left(- \frac{y}{4 \sqrt{y^{2} + 1}}\right)\, dy = \int \left(- x\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- \frac{\sqrt{y^{2} + 1}}{4} = Const - \frac{x^{2}}{2}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

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