Derivata ennesima esponenziale per potenza
Ciao a tutti.
Vorrei sottoporvi un calcolo di derivata (per me) problematico. Premetto che ci ho sbattuto la testa e non lo posto sul forum perchè mi manca la voglia di rimboccarmi le maniche
Il dilemma è il seguente:
Quale è l'espressione generale della derivata n-esima di e $ e^{-kx}*(x)^(n) $ dove k è un parametro qualsiasi non dipendente da x??
Ho provato a iterarla più volte e, raccogliendo l'esponenziale, il polinomio che andava a moltiplicare seppur inizialmente sembrava riconducibile a una formula compatta dipendente dall'ordine della derivata effettuata, dopo la derivata terza ha perso ogni senso. Allora ho sviluppato l'esponenziale in serie di Taylor giungendo a una formula per la derivata ennesima come sommatoria dalla quale però non riesco ad estrarre l'esponenziale in alcun modo..
Vorrei sottoporvi un calcolo di derivata (per me) problematico. Premetto che ci ho sbattuto la testa e non lo posto sul forum perchè mi manca la voglia di rimboccarmi le maniche

Il dilemma è il seguente:
Quale è l'espressione generale della derivata n-esima di e $ e^{-kx}*(x)^(n) $ dove k è un parametro qualsiasi non dipendente da x??
Ho provato a iterarla più volte e, raccogliendo l'esponenziale, il polinomio che andava a moltiplicare seppur inizialmente sembrava riconducibile a una formula compatta dipendente dall'ordine della derivata effettuata, dopo la derivata terza ha perso ogni senso. Allora ho sviluppato l'esponenziale in serie di Taylor giungendo a una formula per la derivata ennesima come sommatoria dalla quale però non riesco ad estrarre l'esponenziale in alcun modo..
Risposte
Una nota conseguenza del teorema di derivazione del prodotto è che vale la seguente uguaglianza:
[tex]$[f\ g]^{(N)} =\sum_{h=0}^{N} \binom{N}{h} f^{(h)}\ g^{(N-h)}$[/tex]
(non so se ricordo bene, ma mi pare si chiami formula di Leibniz), che consente di esprimere la derivata [tex]$N$[/tex]-esima del prodotto [tex]$f\ g$[/tex] come somma dei prodotti delle derivate dei fattori [tex]$f$[/tex] e [tex]$g$[/tex] mediati da coefficienti pari ai coefficienti binomiali.
Nel tuo caso è [tex]$f(x):=e^{-kx}$[/tex], [tex]$g(x):=x^n$[/tex] ed [tex]$N=n$[/tex], quindi tutto si riduce a scrivere le espressioni delle derivate successive dell'esponenziale e della potenza in forma compatta... Buon divertimento.
[tex]$[f\ g]^{(N)} =\sum_{h=0}^{N} \binom{N}{h} f^{(h)}\ g^{(N-h)}$[/tex]
(non so se ricordo bene, ma mi pare si chiami formula di Leibniz), che consente di esprimere la derivata [tex]$N$[/tex]-esima del prodotto [tex]$f\ g$[/tex] come somma dei prodotti delle derivate dei fattori [tex]$f$[/tex] e [tex]$g$[/tex] mediati da coefficienti pari ai coefficienti binomiali.
Nel tuo caso è [tex]$f(x):=e^{-kx}$[/tex], [tex]$g(x):=x^n$[/tex] ed [tex]$N=n$[/tex], quindi tutto si riduce a scrivere le espressioni delle derivate successive dell'esponenziale e della potenza in forma compatta... Buon divertimento.
