Решение:
Раскроем скобки в левой части тождества, используя формулы квадрата суммы и квадрата разности:
$$(2x + y)^2 + (2x - y)^2 = (4x^2 + 4xy + y^2) + (4x^2 - 4xy + y^2) = 8x^2 + 2y^2$$
Преобразуем правую часть тождества:
$$2(4x^2 + y^2) = 8x^2 + 2y^2$$
Так как левая и правая части равны, тождество доказано.
Ответ: Тождество доказано, так как после преобразований обе части уравнения равны $$8x^2 + 2y^2$$