
тогда и только тогда, когда

Это почему?
Ну конечно, берём функцию

, она не является нулевой и её квадрат в точке

равен нулю.
Значит не является скалярным произведением, спасибо.
Аналогичный конечномерный вопрос: является ли

скалярным произведением?
Не совсем понимаю Ваш вопрос, но если речь идёт о пространстве

, то конечно же нет: можно взять бесконечно много не нулевых векторов, у которых

.