En faisant la différence entre les deux équations vérifiées par $u$ et $u^ N$:
\[ \forall v\in V^ N,c^2\displaystyle \int _\Omega (\nabla (u-u^ N),\nabla v)=0. \] Notons $\Pi u$ une approximation de $u$ par un élément de l’espace $V^ N$.
En choisissant $v=\Pi u-u^ N$ on obtient:
et en utilisant l’inégalité de Schwarz:
\[ \boxed {\sqrt {\displaystyle \int _\Omega \vert \nabla (u-u^ N)\vert ^2}\leq \sqrt {\displaystyle \int _\Omega \vert \nabla (u-\Pi u)\vert ^2.}} \]Ceci prouve que $u^ N$ est la meilleure approximation de $u$ par un élément de l’espace $V^ N$ au sens de la norme:
\[ v\in V=H^1_0(\Omega )\rightarrow \sqrt {\displaystyle \int _\Omega \vert \nabla v\vert ^2}. \]