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