5

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。

$A = \begin{pmatrix} a & 4 \\ -1 & 2 \end{pmatrix}$

$-2$

$2$

$-4$

$-1$

$A = \begin{pmatrix} a & 4 \\ -1 & 2 \end{pmatrix}$

とすると

$\begin{eqnarray*} A^2 & = & \begin{pmatrix} a & 4 \\ -1 & 2 \end{pmatrix}\begin{pmatrix} a & 4 \\ -1 & 2 \end{pmatrix}\\[1em] & = & \begin{pmatrix} a^2 -4 & 4a +8 \\ -a -2 & 0 \end{pmatrix} \end{eqnarray*}$

よって $A^2 = O$ の時

$\begin{pmatrix} a^2 -4 & 4a +8 \\ -a -2 & 0 \end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0 & 0 \\ 0 & 0 \end{pmatrix}$

より $a=-2$ である。