케일리 헤밀턴 정리 ($K-H$)

\[A= \begin{pmatrix} a&b \\ c&d \end{pmatrix} \rarr A^2-(a+b)A+(ab-bc)E=O\]

A 행렬의 여러 값을과 단위행렬을 곱하면 영행렬이 되어버린다.

$K-H$ 정리를 사용하는 이유는 $A*A=O$, 행렬간의 곱이 영행렬일 때 $A$는 반드시 영행렬이어야 하는가?

$K-H$ 식에 $a=1, b=1, c=-1, b=-1$ 를 적용하면 $A^2=0$ 이 출력된다.

그럼 실제 행렬 곱으로 연산해보자.
\(\begin{pmatrix} 1&1 \\ -1&-1 \end{pmatrix} * \begin{pmatrix} 1&1 \\ -1&-1 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0&0 \\ 0&0 \end{pmatrix}\)

$K-H$ 정리는 행렬 제곱이 영행렬이라고 반드시 해당 행렬이 영행렬일 필요는 없다고 반박할 때 사용된다.

\[\begin{pmatrix} A&\lambda E \end{pmatrix} \begin{pmatrix} x \\ y \end{pmatrix} =0\]