Разложим левую часть выражения, используя формулы сокращенного умножения:
$$(x + y)^2 = x^2 + 2xy + y^2$$
$$(x - y)^2 = x^2 - 2xy + y^2$$
Подставим в исходное выражение:
$$x^2 + 2xy + y^2 + x^2 - 2xy + y^2 = 2x^2 + 2y^2$$
Приведем подобные слагаемые:
$$2x^2 + 2y^2 = 2x^2 + 2y^2$$
Левая часть равна правой, следовательно, равенство верно.