Ecuación diferencial 4*du*x^3+dx*x^2*u^2=0

Tenemos la ecuación:
$$4 x^{3} \frac{d}{d x} u{\left(x \right)} + x^{2} u^{2}{\left(x \right)} = 0$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:

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

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

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

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

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

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

La solución:
$$\operatorname{u_{1}} = u{\left(x \right)} = - \frac{4}{C_{1} - \log{\left(x \right)}}$$