(1)
J2=(01−10)(01−10)=(−100−1)=−E
(2)
P(x)=(X−aE)2+(bE)2=X2−2aX+a2E+b2E
これが X2−4X+13E となるので
2a=4 → a=2
a2E+b2E=4E+b2E=13E → b2=9 → b=±3
(3)
X=aE+bJ=2(1001)±3(01−10)=(2002)±(03−30)=(2±3∓32)
P(x)=(X−aE)2+(bE)2=(aE+bJ−aE)2+(bE)2=b2J2+b2E=−b2E+b2E=0
(4)
∣X−λE∣=2−λ±3∓32−λ=(2−λ)2+9=λ2−4λ+13=0λ=2±4−13=2±3i
(5)
V2=(32−23)(32−23)=(512−125)
Q(V)=V2+cV+dE=(512−125)+c(32−23)+d(1001)=(5+3c+d12+2c−12−2c5+3c+d)=(1001)
12+2c=0 → c=−6
5+3c+d=1 → 5−18+d=1 → d=14