Ecuación diferencial -x*y'+y=3*x^2*y'+3

Tenemos la ecuación:
$$- 3 x^{2} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - x \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} + y{\left(x \right)} - 3 = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:

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

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

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

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

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

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

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