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次の行列 $A$ が $A^2 = O$ を満たす時, $a$ の値として正しいものを以下の選択肢から選びなさい。

$A = \begin{pmatrix} a & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$

$0$

$1$

$-1$

$2$

$A = \begin{pmatrix} a & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$

とすると

$\begin{eqnarray*} A^2 & = & \begin{pmatrix} a & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} a & 1 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}\\[1em] & = & \begin{pmatrix} a^2 & a \\ 0 & 0 \end{pmatrix} \end{eqnarray*}$

よって $A^2 = O$ の時

$\begin{pmatrix} a^2 & a \\ 0 & 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$

より $a=0$ である。