Пусть даны многочлены 


Тогда в силу линейности 

 будет суммой 9 слагаемых:

Но из них только три не равны нулю (какие?), а остальные равны нулю (почему?)
Нет, а ещё я не понимаю как это объясняет ортогональность многочленов.
Мы считаем многочлены ортогональными по определению, и имеем на это право, потому что нет и не может быть единственного способа установить, являются ли они «на самом деле» ортогональными (не на что опираться).
Аналогия. Можно ввести координаты 

 и 

 на плоскости? Можно.
А можно считать по определению, что они неортогональны? Можно.
А что ортогональны? Тоже можно.
Т.е. это и есть окончательная формула скалярного произведения?
Входящие в нее 

 (коэффициенты разложения 

 по Вашим многочленам 

) надо ещё как-то вычислять, если они не заданы непосредственно.