Cómo resolver esta ecuación diferencial [matemática] xy \ frac {dy} {dx} -y ^ 2 = (x + y) ^ 2e ^ {\ frac {-y} {x}} [/ matemática]

Veamos

Pondremos [matemáticas] y / x = v [/ matemáticas]

[matemáticas] \ dfrac {dy} {dx} = v + x \ dfrac {dv} {dx} [/ matemáticas]

Al sustituir y = vx y dy / dx

Obtenemos

[matemáticas] vx ^ 3 \ dfrac {dv} {dx} = \ dfrac {x ^ 2 (1 + v) ^ 2} {e ^ v} [/ matemáticas]

[matemáticas] \ dfrac {e ^ vv} {(1 + v) ^ 2} = \ dfrac {dx} {x} [/ matemáticas]

Supongo que tuvo dificultades para integrar el LHS

Veamos,

LHS puede escribirse como

[matemáticas] = \ dfrac {e ^ v (v + 1-1)} {(1 + v) ^ 2} [/ matemáticas]

[matemáticas] = e ^ v (\ dfrac {1} {1 + v} – \ dfrac {1} {(1 + v) ^ 2}) [/ matemáticas]

Esto es de la forma

[matemáticas] e ^ x (f (x) + f ‘(x)) [/ matemáticas]

La integral de esta forma es [matemáticas] e ^ x (f (x)) [/ matemáticas]

La ecuación diferencial final será

[matemáticas] \ dfrac {e ^ v} {1 + v} = lnx + c [/ matemáticas]

Simplemente sustituya [math] v = y / x [/ math] y listo.

Salud.