Question Number 97001 by bemath last updated on 06/Jun/20
$$\mathrm{solve}\:\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:=\:\mathrm{xy}−\mathrm{xy}^{\mathrm{2}} \\ $$
Commented by bobhans last updated on 06/Jun/20
$$\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{dx}}\:=\:\frac{\mathrm{x}\left(\mathrm{y}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} \right)}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}}\:\Leftrightarrow\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\:=\:\frac{\mathrm{x}\:\mathrm{dx}}{\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}} \\ $$$$\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}\left(\mathrm{1}−\mathrm{y}\right)}\:=\:\frac{\mathrm{d}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)}{\mathrm{2}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)}\:\Leftrightarrow\:\frac{\mathrm{y}+\mathrm{1}−\mathrm{y}}{\mathrm{y}\left(\mathrm{1}−\mathrm{y}\right)}\:\mathrm{dy}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{ln}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)\:+\:\mathrm{c} \\ $$$$\int\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}}\:+\:\int\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{1}−\mathrm{y}}\:=\:\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{lnC}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right) \\ $$$$\mathrm{ln}\mid\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{1}−\mathrm{y}}\mid\:=\:\mathrm{ln}\sqrt{\mathrm{C}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)}\:\Leftrightarrow\:\mid\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{1}−\mathrm{y}}\mid\:=\:\sqrt{\mathrm{C}\left(\mathrm{x}^{\mathrm{2}} +\mathrm{1}\right)} \\ $$$$ \\ $$
Commented by bemath last updated on 06/Jun/20
$$\mathrm{thanks} \\ $$
Answered by mathmax by abdo last updated on 06/Jun/20
$$\mathrm{e}\Rightarrow\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{xy}−\mathrm{xy}^{\mathrm{2}} }\:=\frac{\mathrm{dx}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\:=\frac{\mathrm{xdx}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow \\ $$$$\int\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\:=\int\:\frac{\mathrm{xdx}}{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{2}}\mathrm{ln}\left(\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} \right)\:\mathrm{but} \\ $$$$\int\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}−\mathrm{y}^{\mathrm{2}} }\:=−\int\:\frac{\mathrm{dy}}{\mathrm{y}\left(\mathrm{y}−\mathrm{1}\right)}\:=−\int\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}}\right)\mathrm{dy}\:=\int\left(\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}}−\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\right)\mathrm{dy} \\ $$$$=\mathrm{ln}\mid\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\mid\:\Rightarrow\mathrm{ln}\mid\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\mid\:=\mathrm{ln}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:+\mathrm{c}\:\Rightarrow\mid\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\mid\:=\mathrm{k}\:\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow \\ $$$$\frac{\mathrm{y}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\:=\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow\frac{\mathrm{y}−\mathrm{1}+\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\:=\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\:=\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }\:\Rightarrow \\ $$$$\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{y}−\mathrm{1}}\:=\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}\:\Rightarrow\mathrm{y}−\mathrm{1}\:=\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}}\:\Rightarrow\mathrm{y}\:=\mathrm{1}+\frac{\mathrm{1}}{\mathrm{k}\sqrt{\mathrm{1}+\mathrm{x}^{\mathrm{2}} }−\mathrm{1}} \\ $$