Ecuación diferencial y*(3x-1)*dy=(dx)/(cos(2y+1))

Tenemos la ecuación:
$$3 x y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} - y{\left(x \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = \frac{1}{\cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)}}$$
Esta ecuación diferencial tiene la forma:

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

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

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

Dividamos ambos miembros de la ecuación en g2(y)
$$- \frac{1}{y{\left(x \right)} \cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)}}$$
obtendremos
$$- y{\left(x \right)} \cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - \frac{1}{3 x - 1}$$
Con esto hemos separado las variables x y y.

Ahora multipliquemos las dos partes de la ecuación por dx,
entonces la ecuación será así
$$- dx y{\left(x \right)} \cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)} \frac{d}{d x} y{\left(x \right)} = - \frac{dx}{3 x - 1}$$
o
$$- dy y{\left(x \right)} \cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)} = - \frac{dx}{3 x - 1}$$

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.
$$\int \left(- y \cos{\left(2 y + 1 \right)}\right)\, dy = \int \left(- \frac{1}{3 x - 1}\right)\, dx$$
Solución detallada de la integral con y
Solución detallada de la integral con x
Tomemos estas integrales
$$- \frac{y \sin{\left(2 y + 1 \right)}}{2} - \frac{\cos{\left(2 y + 1 \right)}}{4} = Const - \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3}$$
Solución detallada de una ecuación simple
Hemos recibido una ecuación ordinaria con la incógnica y.
(Const - es una constante)

La solución:
$$\operatorname{y_{1}} = \frac{y{\left(x \right)} \sin{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)}}{2} - \frac{\log{\left(3 x - 1 \right)}}{3} + \frac{\cos{\left(2 y{\left(x \right)} + 1 \right)}}{4} = C_{1}$$