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