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105) \( \left(\ln x+y^{3}\right) d x-3 x y^{2} d y=0 \)

Ask by Pritchard Sanders. in Mexico
Feb 27,2025

Solución de inteligencia artificial de Upstudy

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Para resolver la ecuación diferencial \( \left(\ln x + y^{3}\right) dx - 3xy^{2} dy = 0 \), primero la reorganizamos y luego la integramos para obtener la solución general: \[ -\frac{1}{3xy} = \int \frac{dx}{\ln x + y^{3}} + C \] donde \( C \) es una constante.

Solución

Para resolver la ecuación diferencial \( \left(\ln x+y^{3}\right) d x-3 x y^{2} d y=0 \), primero reorganizaremos la ecuación en una forma más manejable. 1. **Reorganizar la ecuación:** \[ \left(\ln x + y^3\right) dx = 3xy^2 dy \] Dividimos ambos lados por \( dx \): \[ \ln x + y^3 = 3xy^2 \frac{dy}{dx} \] Ahora, podemos expresar \( \frac{dy}{dx} \): \[ \frac{dy}{dx} = \frac{\ln x + y^3}{3xy^2} \] 2. **Separar las variables:** Para separar las variables, multiplicamos ambos lados por \( \frac{dx}{\ln x + y^3} \): \[ \frac{dy}{3xy^2} = \frac{dx}{\ln x + y^3} \] 3. **Integrar ambos lados:** Ahora, integramos ambos lados. Primero, integramos el lado izquierdo: \[ \int \frac{dy}{3xy^2} = \frac{1}{3x} \int y^{-2} dy = -\frac{1}{3xy} + C_1 \] Luego, integramos el lado derecho. Esto puede ser más complicado, así que lo dejaremos como una integral: \[ \int \frac{dx}{\ln x + y^3} = C_2 \] 4. **Combinar resultados:** Al final, combinamos los resultados de las integraciones: \[ -\frac{1}{3xy} = \int \frac{dx}{\ln x + y^3} + C \] 5. **Conclusión:** La solución general de la ecuación diferencial es: \[ -\frac{1}{3xy} = \int \frac{dx}{\ln x + y^3} + C \] donde \( C \) es una constante de integración. Si necesitas más detalles sobre la integración o cualquier otro paso, házmelo saber.

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Beyond the Answer

To solve the differential equation \( \left(\ln x + y^{3}\right) d x - 3 x y^{2} d y = 0 \), we can rewrite it in a more convenient form by separating the variables. First, rearranging gives us: \[ \frac{dy}{dx} = \frac{\ln x + y^3}{3xy^2} \] This form is useful as it suggests separation of variables could be employed. To proceed further, we can analyze the structure of the equation and look for an integrating factor, but since it is a first-order differential equation, let's integrate both sides if possible to find a particular solution. To implement this effectively, let's note that: \[ 3xy^2 \, dy = (\ln x + y^3) \, dx \] Now, we may integrate left-hand side with respect to \(y\) and right-hand side with respect to \(x\), taking care to treat \(x\) and \(y\) accordingly. Through this process, we can identify a potential solution, and further refinement may lead to an implicit solution depending on the complexity of integration. In conclusion, the differential equation outlines a relationship between \(x\) and \(y\) through logarithmic and polynomial terms, inviting exploration through integration techniques such as separation of variables or implicit differentiation to reveal the nature of the functions involved.

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