De seguro ya tiene una idea del producto interno, también conocido como producto punto, en
Rn
n
de alguno de sus cursos de matemáticas o de cómputo. Si no, definiremos el producto interno de la siguiente manera, tenemos dados algunas
x∈Rn
x
n
y
y∈Rn
y
n
- Definition 1: Producto Interno
El producto interno esta definido matemáticamente de la siguiente manera:
〈x,y〉=yTx=(
y
0
y
1
…
y
n
−
1
)
x
0
x
1
⋮
x
n
−
1
=∑
i
=0n−1
x
i
y
i
x
y
y
x
y
0
y
1
…
y
n
−
1
x
0
x
1
⋮
x
n
−
1
i
n
1
0
x
i
y
i
(1)
Si tenemos
x∈R2
x
2
y
y∈R2
y
2
, entonces podemos escribir el producto interno como:
〈x,y〉=∥x∥∥y∥cosθ
x
y
x
y
θ
(2)
donde
θθ es el ángulo entre
xx y
yy.
Geométricamente, el producto interno nos dice sobre la
fuerza de xx en la dirección de
yy.
Por ejemplo, si
∥x∥=1
x
1
, entonces
〈x,y〉=∥y∥cosθ
x
y
y
θ
Las siguientes características son dadas por el producto interno:
-
〈x,y〉
x
y
mide la longitud de la
proyección de yy sobre xx.
-
〈x,y〉
x
y
es el máximo (dadas
∥x∥
x
,
∥y∥
y
)
donde
xx
y yy estan en la misma dirección (
(θ=0)⇒(cosθ=1)
θ
0
θ
1
).
-
〈x,y〉
x
y
es cero cuando
(cosθ=0)⇒(θ=90°)
θ
0
θ
90°
, es decir
xx y
yy son
ortogonales.
En general el producto interno en un espacio vectorial complejo es solo una función (tomando dos vectores y regresando un número complejo) que satisface ciertas condiciones:
-
Simetria Conjugada:
〈x,y〉=〈x,y〉¯
x
y
x
y
-
Escalado:
〈αx,y〉=α〈(x,y)〉
α
x
y
α
x
y
-
Aditividad:
〈x+y,z〉=〈x,z〉+〈y,z〉
x
y
z
x
z
y
z
-
"Positividad":
∀
x
,x≠0:〈x,x〉>0
x
x
0
x
x
0
- Definition 2: Ortogonal
Decimos que xx
y yy son ortogonales si:
〈x,y〉=0
x
y
0
"Señales y Sistemas is a Spanish translation of Dr. Rich Baraniuk's collection Signals and Systems (col10064). The translation was coordinated by an an assistant electrical engineering professor […]"