Tenemos la ecuación:
$$e^{x - y{\left(x \right)}} + \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 0$$
Sustituimos
$$u{\left(x \right)} = x - y{\left(x \right)}$$
y porque
$$1 - \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{d}{d x} u{\left(x \right)}$$
entonces
$$\frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = 1 - \frac{d}{d x} u{\left(x \right)}$$
sustituimos
$$e^{x} e^{- x + u{\left(x \right)}} + \frac{d}{d x} \left(x - u{\left(x \right)}\right) = 0$$
o
$$e^{u{\left(x \right)}} - \frac{d}{d x} u{\left(x \right)} + 1 = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:
f1(x)*g1(u)*u' = f2(x)*g2(u),
donde
$$\operatorname{f_{1}}{\left(x \right)} = 1$$
$$\operatorname{g_{1}}{\left(u \right)} = 1$$
$$\operatorname{f_{2}}{\left(x \right)} = -1$$
$$\operatorname{g_{2}}{\left(u \right)} = - e^{u{\left(x \right)}} - 1$$
Pasemos la ecuación a la forma:
g1(u)/g2(u)*u'= f2(x)/f1(x).
Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(u)
$$- e^{u{\left(x \right)}} - 1$$
obtendremos
$$- \frac{\frac{d}{d x} u{\left(x \right)}}{e^{u{\left(x \right)}} + 1} = -1$$
Con esto hemos separado las variables x y u.
Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- \frac{dx \frac{d}{d x} u{\left(x \right)}}{e^{u{\left(x \right)}} + 1} = - dx$$
o
$$- \frac{du}{e^{u{\left(x \right)}} + 1} = - dx$$
Tomemos la integral de las dos partes de la ecuación:
- de la parte izquierda la integral por u,
- de la parte derecha la integral por x.
$$\int \left(- \frac{1}{e^{u} + 1}\right)\, du = \int \left(-1\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con uSolución detallada de la integral con xTomemos estas integrales
$$- u + \log{\left(e^{u} + 1 \right)} = Const - x$$
Solución detallada de una ecuación simpleHemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica u.
(Const - es una constante)
La solución:
$$\operatorname{u_{1}} = x - u{\left(x \right)} + \log{\left(e^{u{\left(x \right)}} + 1 \right)} = C_{1}$$
hacemos cambio inverso
$$y{\left(x \right)} = x - u{\left(x \right)}$$
$$y1 = y(x) = - C_{1} + x$$