Я не сильно в теме, но раз уж специалисты не отвечают, выскажу кое-какие соображения.
Во-первых, позволю себе предположить: они не спешат отвечать потому, что Вы сами, похоже, не очень понимаете задачу. Типа боятся влезть в громоздкую дискуссию с объяснением основ предмета. О Вашем непонимании свидетельствует наличие ненужной информации типа
тогда как всё, что интересно, это что

и

--- константы. Также подозрительна фраза "
После интегрирования получается...", отсутствие информации про

("сами догадаетесь"?).
Те, кто случайно помнит первую редакцию Вашего сообщения, видят, что задача принципиально изменилась: в первое уравнение явно входила ф-ция

, и два первых уравнения были повязаны. Сейчас это уже не так, и формально всё значительно упростилось. Решаем (неважно как) первое уравнение, тупым интегрированием находим решения двух других:
О способах решения первого уравнения (в самом общем виде

, т.е. в предположении, что

теперь константа) должны, как мне кажется, писать все справочники, но я, снедаемый голодом, проверил только Камке (известный "Справочник по ОДУ"). Глава VI, параграф 23. О подстановке [

] пока не думал. Пока всё.