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Licence 2 · Espaces euclidiens et produit scalaire

Produit scalaire, normes et inégalités

Produit scalaire, normes et inégalités

1. Définition axiomatique du produit scalaire

Soit EE un R\mathbb{R}-espace vectoriel. Une application ⟨⋅,⋅⟩:E×E→R\langle \cdot, \cdot \rangle : E \times E \to \mathbb{R} est un produit scalaire sur EE si elle vérifie :

1. Bilinéarité : pour tout x,y,z∈Ex, y, z \in E et λ∈R\lambda \in \mathbb{R},

⟨λx+y,z⟩=λ⟨x,z⟩+⟨y,z⟩et⟨x,λy+z⟩=λ⟨x,y⟩+⟨x,z⟩\langle \lambda x + y, z \rangle = \lambda \langle x,z \rangle + \langle y,z \rangle \qquad \text{et} \qquad \langle x, \lambda y + z \rangle = \lambda \langle x,y \rangle + \langle x,z \rangle

2. Symétrie : ⟨x,y⟩=⟨y,x⟩\langle x,y \rangle = \langle y,x \rangle pour tout x,y∈Ex,y \in E.
3. Positivité : ⟨x,x⟩≥0\langle x,x \rangle \geq 0 pour tout x∈Ex \in E.
4. Définie (séparation) : ⟨x,x⟩=0⇒x=0\langle x,x \rangle = 0 \Rightarrow x = 0.

Un espace vectoriel réel de dimension finie muni d'un produit scalaire est appelé espace euclidien.

Exemple fondamental — produit scalaire canonique sur Rn\mathbb{R}^n : pour x=(x1,…,xn)x=(x_1,\dots,x_n) et y=(y1,…,yn)y=(y_1,\dots,y_n),

⟨x,y⟩=∑i=1nxiyi=x1y1+x2y2+⋯+xnyn\langle x,y \rangle = \sum_{i=1}^{n} x_i y_i = x_1y_1 + x_2y_2 + \cdots + x_ny_n

On vérifie immédiatement la bilinéarité (linéarité de la somme), la symétrie (xiyi=yixix_iy_i = y_ix_i), et ⟨x,x⟩=∑xi2≥0\langle x,x \rangle = \sum x_i^2 \geq 0, avec égalité si et seulement si chaque xi=0x_i = 0, donc x=0x = 0.

2. Autres exemples de produits scalaires sur Rn\mathbb{R}^n

Le produit scalaire canonique n'est pas le seul possible. Sur R2\mathbb{R}^2, on peut définir, pour u=(u1,u2)u=(u_1,u_2) et v=(v1,v2)v=(v_1,v_2) :

⟨u,v⟩M=2u1v1+u1v2+u2v1+u2v2\langle u,v \rangle_M = 2u_1v_1 + u_1v_2 + u_2v_1 + u_2v_2

Cette forme correspond à ⟨u,v⟩M=tU M V\langle u,v\rangle_M = {}^tU\,M\,V où M=(2111)M = \begin{pmatrix} 2 & 1 \\ 1 & 1 \end{pmatrix} est symétrique. Elle est bilinéaire et symétrique par construction. Pour la positivité, on calcule ⟨u,u⟩M=2u12+2u1u2+u22=u12+(u1+u2)2≥0\langle u,u\rangle_M = 2u_1^2 + 2u_1u_2 + u_2^2 = u_1^2 + (u_1+u_2)^2 \geq 0, somme de deux carrés, nulle seulement si u1=0u_1=0 et u1+u2=0u_1+u_2=0, donc u=(0,0)u=(0,0). C'est bien un produit scalaire, distinct du produit canonique.

Exemple numérique : pour u=(1,2)u=(1,2), ⟨u,u⟩M=2(1)2+2(1)(2)+(2)2=2+4+4=10\langle u,u\rangle_M = 2(1)^2+2(1)(2)+(2)^2 = 2+4+4=10, alors que le produit canonique donnerait ⟨u,u⟩=1+4=5\langle u,u\rangle = 1+4=5. Les deux produits scalaires sur le même espace vectoriel donnent des géométries différentes (longueurs et angles distincts).

Critère général : une matrice symétrique MM définit un produit scalaire ⟨u,v⟩M=tUMV\langle u,v\rangle_M = {}^tU MV si et seulement si MM est symétrique définie positive, c'est-à-dire tXMX>0{}^tX M X > 0 pour tout X≠0X \neq 0.

3. Norme associée à un produit scalaire

Si ⟨⋅,⋅⟩\langle \cdot,\cdot \rangle est un produit scalaire sur EE, on définit la norme euclidienne associée par :

∥x∥=⟨x,x⟩\|x\| = \sqrt{\langle x,x \rangle}

Cette quantité est bien définie (positivité du produit scalaire) et vérifie ∥x∥=0  ⟺  x=0\|x\| = 0 \iff x = 0 (séparation). Pour le produit scalaire canonique sur Rn\mathbb{R}^n :

∥x∥=x12+x22+⋯+xn2\|x\| = \sqrt{x_1^2 + x_2^2 + \cdots + x_n^2}

Propriété d'homogénéité : ∥λx∥=∣λ∣ ∥x∥\|\lambda x\| = |\lambda| \, \|x\| pour tout λ∈R\lambda \in \mathbb{R}, car ⟨λx,λx⟩=λ2⟨x,x⟩\langle \lambda x, \lambda x\rangle = \lambda^2 \langle x,x\rangle.

Identité remarquable (développement du carré) : pour tous x,y∈Ex,y \in E,

∥x+y∥2=⟨x+y,x+y⟩=∥x∥2+2⟨x,y⟩+∥y∥2\|x+y\|^2 = \langle x+y,x+y\rangle = \|x\|^2 + 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2

C'est cette identité, combinée à l'inégalité de Cauchy-Schwarz, qui permettra d'établir l'inégalité triangulaire.

4. Inégalité de Cauchy-Schwarz

Théorème (Cauchy-Schwarz) : pour tous x,y∈Ex,y \in E,

∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥|\langle x,y \rangle| \leq \|x\| \, \|y\|

avec égalité si et seulement si xx et yy sont colinéaires (liés).

Démonstration : si y=0y = 0, l'inégalité est triviale (0≤00 \leq 0). Supposons y≠0y \neq 0. Pour tout t∈Rt \in \mathbb{R}, posons φ(t)=∥x−ty∥2≥0\varphi(t) = \|x - ty\|^2 \geq 0 par positivité du produit scalaire. En développant :

φ(t)=⟨x−ty,x−ty⟩=∥x∥2−2t⟨x,y⟩+t2∥y∥2\varphi(t) = \langle x-ty, x-ty\rangle = \|x\|^2 - 2t\langle x,y\rangle + t^2\|y\|^2

C'est un trinôme du second degré en tt, de coefficient dominant ∥y∥2>0\|y\|^2 > 0, qui reste ≥0\geq 0 pour tout tt. Son discriminant doit donc être ≤0\leq 0 :

Δ=4⟨x,y⟩2−4∥x∥2∥y∥2≤0⟹⟨x,y⟩2≤∥x∥2∥y∥2\Delta = 4\langle x,y\rangle^2 - 4\|x\|^2\|y\|^2 \leq 0 \quad \Longrightarrow \quad \langle x,y\rangle^2 \leq \|x\|^2\|y\|^2

En prenant la racine carrée (positive), on obtient ∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥|\langle x,y\rangle| \leq \|x\|\,\|y\|. □\square

Cas d'égalité : l'égalité Δ=0\Delta = 0 correspond à une racine double t0t_0 telle que φ(t0)=0\varphi(t_0) = 0, c'est-à-dire ∥x−t0y∥=0\|x - t_0 y\| = 0, donc x=t0yx = t_0 y : xx et yy sont colinéaires. Réciproquement, si x=λyx = \lambda y, alors ⟨x,y⟩=λ∥y∥2\langle x,y\rangle = \lambda \|y\|^2 et ∥x∥∥y∥=∣λ∣∥y∥2\|x\|\|y\| = |\lambda|\|y\|^2, donc ∣⟨x,y⟩∣=∥x∥∥y∥|\langle x,y\rangle| = \|x\|\|y\|.

Exemple numérique : soit u=(1,2,−1)u=(1,2,-1) et v=(3,0,4)v=(3,0,4) dans R3\mathbb{R}^3 canonique. On calcule ⟨u,v⟩=1×3+2×0+(−1)×4=3+0−4=−1\langle u,v\rangle = 1\times3 + 2\times0 + (-1)\times4 = 3+0-4=-1. Par ailleurs ∥u∥2=1+4+1=6\|u\|^2 = 1+4+1=6 donc ∥u∥=6\|u\|=\sqrt6, et ∥v∥2=9+0+16=25\|v\|^2=9+0+16=25 donc ∥v∥=5\|v\|=5. On vérifie ∣⟨u,v⟩∣=1≤6×5=56≈12,25|\langle u,v\rangle| = 1 \leq \sqrt6 \times 5 = 5\sqrt6 \approx 12{,}25 : l'inégalité de Cauchy-Schwarz est bien satisfaite (de façon large, uu et vv n'étant pas colinéaires).

5. Inégalité triangulaire (inégalité de Minkowski)

Théorème : pour tous x,y∈Ex,y \in E, ∥x+y∥≤∥x∥+∥y∥\|x+y\| \leq \|x\| + \|y\|.

Démonstration : en utilisant l'identité du paragraphe 3 puis Cauchy-Schwarz :

∥x+y∥2=∥x∥2+2⟨x,y⟩+∥y∥2≤∥x∥2+2∥x∥∥y∥+∥y∥2=(∥x∥+∥y∥)2\|x+y\|^2 = \|x\|^2 + 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2 \leq \|x\|^2 + 2\|x\|\|y\| + \|y\|^2 = (\|x\|+\|y\|)^2

Comme ∥x+y∥≥0\|x+y\| \geq 0 et ∥x∥+∥y∥≥0\|x\|+\|y\| \geq 0, on peut prendre la racine carrée de chaque membre pour conclure ∥x+y∥≤∥x∥+∥y∥\|x+y\| \leq \|x\|+\|y\|. □\square

Vérification numérique avec l'exemple précédent : u+v=(4,2,3)u+v=(4,2,3), donc ∥u+v∥2=16+4+9=29\|u+v\|^2 = 16+4+9=29, soit ∥u+v∥=29≈5,385\|u+v\|=\sqrt{29}\approx 5{,}385. Par ailleurs ∥u∥+∥v∥=6+5≈2,449+5=7,449\|u\|+\|v\| = \sqrt6+5 \approx 2{,}449+5=7{,}449. On a bien 5,385≤7,4495{,}385 \leq 7{,}449.

6. Identité du parallélogramme et angle entre deux vecteurs

Identité du parallélogramme : pour tous x,y∈Ex,y \in E,

∥x+y∥2+∥x−y∥2=2∥x∥2+2∥y∥2\|x+y\|^2 + \|x-y\|^2 = 2\|x\|^2 + 2\|y\|^2

Elle découle directement du développement des deux carrés et de l'annulation des termes croisés ±2⟨x,y⟩\pm 2\langle x,y\rangle.

Grâce à Cauchy-Schwarz, pour x,yx,y non nuls, le rapport ⟨x,y⟩∥x∥ ∥y∥\dfrac{\langle x,y\rangle}{\|x\|\,\|y\|} appartient à [−1,1][-1,1], ce qui permet de définir l'angle géométrique θ∈[0,π]\theta \in [0,\pi] entre xx et yy par :

cos⁡θ=⟨x,y⟩∥x∥ ∥y∥\cos \theta = \dfrac{\langle x,y\rangle}{\|x\|\,\|y\|}

Deux vecteurs non nuls sont dits orthogonaux lorsque ⟨x,y⟩=0\langle x,y\rangle = 0, c'est-à-dire θ=π2\theta = \dfrac{\pi}{2}.

7. Distance euclidienne

La norme induit une distance sur EE par d(x,y)=∥x−y∥d(x,y) = \|x-y\|. Elle vérifie les axiomes attendus : d(x,y)≥0d(x,y) \geq 0 avec égalité si et seulement si x=yx=y (séparation de la norme), d(x,y)=d(y,x)d(x,y)=d(y,x) (homogénéité avec λ=−1\lambda=-1), et l'inégalité triangulaire d(x,z)≤d(x,y)+d(y,z)d(x,z) \leq d(x,y)+d(y,z), qui se déduit de l'inégalité triangulaire sur la norme appliquée à (x−y)+(y−z)=x−z(x-y)+(y-z)=x-z.

8. Synthèse

Un produit scalaire sur EE permet de définir simultanément une norme (longueur), une distance, et un angle. Cauchy-Schwarz est l'inégalité pivot : elle borne le produit scalaire par le produit des normes, garantit que cos⁡θ\cos\theta est bien défini dans [−1,1][-1,1], et permet de démontrer l'inégalité triangulaire. Ces outils sont la base de toute la géométrie euclidienne abstraite développée dans les deux leçons suivantes (orthogonalité, projections).

Exercices de la leçon

Exercice 1

Pour le produit scalaire canonique sur R3\mathbb{R}^3, que vaut ⟨x,y⟩\langle x,y \rangle pour x=(2,−1,3)x=(2,-1,3) et y=(1,4,0)y=(1,4,0) ?

Corrigé

⟨x,y⟩=2×1+(−1)×4+3×0=2−4+0=−2\langle x,y\rangle = 2\times1 + (-1)\times4 + 3\times0 = 2-4+0=-2.

Exercice 2

Quelle est la norme euclidienne (canonique) du vecteur x=(3,4)x=(3,4) dans R2\mathbb{R}^2 ?

Corrigé

∥x∥=32+42=9+16=25=5\|x\| = \sqrt{3^2+4^2} = \sqrt{9+16} = \sqrt{25} = 5.

Exercice 3

Vrai ou faux : un produit scalaire doit nécessairement vérifier ⟨x,x⟩≥0\langle x,x \rangle \geq 0 pour tout xx.

Corrigé

Vrai. C'est l'axiome de positivité, l'un des quatre axiomes définissant un produit scalaire (avec la bilinéarité, la symétrie et la séparation).

Exercice 4

Deux vecteurs non nuls xx et yy sont dits orthogonaux lorsque :

Corrigé

Par définition, xx et yy sont orthogonaux si et seulement si ⟨x,y⟩=0\langle x,y\rangle = 0, ce qui correspond à un angle θ=π/2\theta = \pi/2 entre eux.

Exercice 5

Vrai ou faux : l'inégalité de Cauchy-Schwarz s'écrit ⟨x,y⟩≤∥x∥ ∥y∥\langle x,y\rangle \leq \|x\|\,\|y\| (sans valeur absolue).

Corrigé

Faux. L'énoncé correct de Cauchy-Schwarz porte sur la valeur absolue : ∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥|\langle x,y\rangle| \leq \|x\|\,\|y\|. Sans la valeur absolue, l'énoncé proposé ne contrôlerait pas le cas ⟨x,y⟩\langle x,y\rangle très négatif vis-à-vis de −∥x∥∥y∥-\|x\|\|y\| : c'est bien la borne sur ∣⟨x,y⟩∣|\langle x,y\rangle|, dans les deux sens, qui constitue le théorème.

Exercice 6

Soit u=(1,1)u=(1,1) et v=(1,−1)v=(1,-1) dans R2\mathbb{R}^2 canonique. Que vaut ⟨u,v⟩\langle u,v \rangle et que peut-on en déduire ?

Corrigé

⟨u,v⟩=1×1+1×(−1)=1−1=0\langle u,v\rangle = 1\times1 + 1\times(-1) = 1-1=0. Le produit scalaire est nul, donc uu et vv sont orthogonaux.

Exercice 7

Pour le produit scalaire ⟨u,v⟩M=2u1v1+u1v2+u2v1+u2v2\langle u,v\rangle_M = 2u_1v_1+u_1v_2+u_2v_1+u_2v_2 sur R2\mathbb{R}^2, que vaut ⟨u,u⟩M\langle u,u\rangle_M pour u=(1,2)u=(1,2) ?

Corrigé

⟨u,u⟩M=2(1)2+(1)(2)+(2)(1)+(2)2=2+2+2+4=10\langle u,u\rangle_M = 2(1)^2 + (1)(2) + (2)(1) + (2)^2 = 2+2+2+4=10.

Exercice 8

Soit x,y∈Ex,y \in E avec ∥x∥=3\|x\|=3, ∥y∥=4\|y\|=4 et ⟨x,y⟩=12\langle x,y\rangle = 12. Que peut-on en conclure ?

Corrigé

On a ∥x∥ ∥y∥=3×4=12=⟨x,y⟩\|x\|\,\|y\| = 3\times4=12 = \langle x,y\rangle : c'est exactement le cas d'égalité de Cauchy-Schwarz, qui caractérise la colinéarité de xx et yy (et ici avec un coefficient de proportionnalité positif puisque le produit scalaire est positif).

Exercice 9

Vrai ou faux : pour tous x,yx,y, ∥x+y∥2=∥x∥2+∥y∥2\|x+y\|^2 = \|x\|^2+\|y\|^2 si et seulement si xx et yy sont orthogonaux.

Corrigé

Vrai. D'après l'identité ∥x+y∥2=∥x∥2+2⟨x,y⟩+∥y∥2\|x+y\|^2 = \|x\|^2+2\langle x,y\rangle+\|y\|^2, l'égalité ∥x+y∥2=∥x∥2+∥y∥2\|x+y\|^2=\|x\|^2+\|y\|^2 équivaut à 2⟨x,y⟩=02\langle x,y\rangle = 0, c'est-à-dire ⟨x,y⟩=0\langle x,y\rangle=0 : c'est le théorème de Pythagore, valable dans les deux sens.

Exercice 10

Soit u=(2,0)u=(2,0) et v=(1,3)v=(1,\sqrt3) dans R2\mathbb{R}^2 canonique. Quel est l'angle θ∈[0,π]\theta \in [0,\pi] entre uu et vv ?

Corrigé

⟨u,v⟩=2×1+0×3=2\langle u,v\rangle = 2\times1+0\times\sqrt3=2. ∥u∥=2\|u\|=2, ∥v∥=1+3=2\|v\|=\sqrt{1+3}=2. Donc cos⁡θ=22×2=12\cos\theta = \dfrac{2}{2\times2}=\dfrac12, soit θ=π3\theta=\dfrac{\pi}{3}.

Exercice 11

Démontrer l'inégalité de Cauchy-Schwarz ∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥|\langle x,y\rangle| \leq \|x\|\,\|y\| pour x,yx,y dans un espace euclidien EE, en détaillant le rôle du discriminant.

Corrigé

Preuve complète :

Si y=0y=0, l'inégalité ∣⟨x,0⟩∣≤∥x∥⋅0|\langle x,0\rangle| \leq \|x\|\cdot 0 s'écrit 0≤00\leq 0, trivialement vraie.

Supposons y≠0y \neq 0. Pour t∈Rt \in \mathbb{R}, posons φ(t)=∥x−ty∥2\varphi(t) = \|x-ty\|^2. Par positivité de la norme au carré, φ(t)≥0\varphi(t) \geq 0 pour tout tt. En développant grâce à la bilinéarité et la symétrie du produit scalaire :

φ(t)=⟨x−ty,x−ty⟩=∥x∥2−2t⟨x,y⟩+t2∥y∥2\varphi(t) = \langle x-ty,x-ty\rangle = \|x\|^2 - 2t\langle x,y\rangle + t^2\|y\|^2

C'est un polynôme du second degré en tt dont le coefficient dominant ∥y∥2\|y\|^2 est strictement positif (car y≠0y\neq0). Un tel trinôme reste positif ou nul pour tout tt réel si et seulement si son discriminant est négatif ou nul :

Δ=(−2⟨x,y⟩)2−4∥y∥2∥x∥2=4⟨x,y⟩2−4∥x∥2∥y∥2≤0\Delta = (-2\langle x,y\rangle)^2 - 4\|y\|^2\|x\|^2 = 4\langle x,y\rangle^2 - 4\|x\|^2\|y\|^2 \leq 0

Donc ⟨x,y⟩2≤∥x∥2∥y∥2\langle x,y\rangle^2 \leq \|x\|^2\|y\|^2. Les deux membres étant positifs, on peut prendre la racine carrée : ∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥|\langle x,y\rangle| \leq \|x\|\,\|y\|. □\square

Exercice 12

Soit x=(1,−2,2)x=(1,-2,2) dans R3\mathbb{R}^3 canonique. Que vaut ∥x∥\|x\| ?

Corrigé

∥x∥2=12+(−2)2+22=1+4+4=9\|x\|^2 = 1^2+(-2)^2+2^2 = 1+4+4=9, donc ∥x∥=9=3\|x\|=\sqrt9=3.

Exercice 13

Démontrer l'inégalité triangulaire ∥x+y∥≤∥x∥+∥y∥\|x+y\| \leq \|x\|+\|y\| à partir de l'inégalité de Cauchy-Schwarz.

Corrigé

Preuve : D'après l'identité de développement du carré (bilinéarité et symétrie) :

∥x+y∥2=⟨x+y,x+y⟩=∥x∥2+2⟨x,y⟩+∥y∥2\|x+y\|^2 = \langle x+y,x+y\rangle = \|x\|^2 + 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2

Par l'inégalité de Cauchy-Schwarz, ⟨x,y⟩≤∣⟨x,y⟩∣≤∥x∥ ∥y∥\langle x,y\rangle \leq |\langle x,y\rangle| \leq \|x\|\,\|y\|. En substituant :

∥x+y∥2≤∥x∥2+2∥x∥∥y∥+∥y∥2=(∥x∥+∥y∥)2\|x+y\|^2 \leq \|x\|^2 + 2\|x\|\|y\| + \|y\|^2 = (\|x\|+\|y\|)^2

Comme ∥x+y∥≥0\|x+y\| \geq 0 et ∥x∥+∥y∥≥0\|x\|+\|y\| \geq 0, la fonction racine carrée étant croissante sur [0,+∞[[0,+\infty[, on peut prendre la racine carrée des deux membres de l'inégalité ∥x+y∥2≤(∥x∥+∥y∥)2\|x+y\|^2 \leq (\|x\|+\|y\|)^2 sans changer le sens :

∥x+y∥≤∥x∥+∥y∥\|x+y\| \leq \|x\| + \|y\|
□\square

Exercice 14

Soit E=R2E=\mathbb{R}^2 muni de ⟨u,v⟩M=2u1v1+u1v2+u2v1+u2v2\langle u,v\rangle_M = 2u_1v_1+u_1v_2+u_2v_1+u_2v_2 (matrice M=(2111)M=\begin{pmatrix}2&1\\1&1\end{pmatrix}). Pourquoi cette forme est-elle bien un produit scalaire ?

Corrigé

La bilinéarité et la symétrie viennent de la forme ⟨u,v⟩M=tUMV\langle u,v\rangle_M = {}^tUMV avec MM symétrique. La positivité définie se vérifie en écrivant ⟨u,u⟩M=2u12+2u1u2+u22=u12+(u1+u2)2\langle u,u\rangle_M = 2u_1^2+2u_1u_2+u_2^2 = u_1^2+(u_1+u_2)^2, somme de deux carrés qui ne s'annule que si u1=0u_1=0 et u1+u2=0u_1+u_2=0, soit u=(0,0)u=(0,0).

Exercice 15

Démontrer l'identité du parallélogramme ∥x+y∥2+∥x−y∥2=2∥x∥2+2∥y∥2\|x+y\|^2+\|x-y\|^2 = 2\|x\|^2+2\|y\|^2 pour x,yx,y dans un espace euclidien.

Corrigé

Preuve : par bilinéarité et symétrie du produit scalaire :

∥x+y∥2=⟨x+y,x+y⟩=∥x∥2+2⟨x,y⟩+∥y∥2\|x+y\|^2 = \langle x+y,x+y\rangle = \|x\|^2 + 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2

∥x−y∥2=⟨x−y,x−y⟩=∥x∥2−2⟨x,y⟩+∥y∥2\|x-y\|^2 = \langle x-y,x-y\rangle = \|x\|^2 - 2\langle x,y\rangle + \|y\|^2

En additionnant membre à membre ces deux égalités, les termes +2⟨x,y⟩+2\langle x,y\rangle et −2⟨x,y⟩-2\langle x,y\rangle s'annulent :

∥x+y∥2+∥x−y∥2=2∥x∥2+2∥y∥2\|x+y\|^2 + \|x-y\|^2 = 2\|x\|^2 + 2\|y\|^2
□\square

Cette identité traduit géométriquement que la somme des carrés des diagonales d'un parallélogramme égale la somme des carrés des quatre côtés.

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