(1)
∣A−λE∣=2−λ0102−λ1111−λ=(2−λ)2(1−λ)−2(2−λ)=(2−λ)(2−3λ+λ2−2)
=(2−λ)(λ2−3λ)=λ(2−λ)(λ−3)=0λ=0,2,3
(2)
λ=0のとき
201021111→102120111→10012−211−1→100120110→200220210→200020110
p1=c1(−12)→単位固有ベクトル61(1−2)
λ=2のとき
00100111−1→100100−110→100100010
p2=c2(−10)→単位固有ベクトル21(−10)
λ=3のとき
−1010−1111−2→1010−11−11−2→1000−11−11−1→100010−1−10
p3=c3(11)→単位固有ベクトル31(11)
これから
P=6161−6221−210313131P−1AP=000020003
(3)
An=P00002n0003nP−1=6161−6221−21031313100002n0003n61213161−2131−62031
=00022n−22n033n33n33n61213161−2131−62031=12n−1+3n−1−2n−1+3n−113n−1−2n−1+3n−12n−1+3n−113n−13n−13n−113n−1