Paso 1: Polinomio característico
Dada la matriz
su polinomio característico es:
Calculamos el determinante:
Desarrollamos:
Este es un polinomio cuadrático cuyas raíces son los autovalores y
Paso 2: Resolver el polinomio cuadrático
Usando la fórmula resolvente:
Simplificamos:
Estas dos soluciones corresponden a los autovalores y .
Paso 3: Comparación con la traza y el determinante
Sabemos que la traza de es:
Observamos que en la fórmula de los autovalores, el término en el numerador que no está dentro de la raíz cuadrada es exactamente , lo que nos permite concluir que si sumamos ambas raíces obtenemos:
Por otro lado, el producto de las raíces de un polinomio cuadrático siempre es el término independiente dividido por el coeficiente de , es decir:
Que en nuestro caso lleva a:
Lo que es fácilmente comprobable haciendo el producto de las raíces obtenidas con la resolvente.
Pero esto es justamente el determinante de .
Conclusión: