let n be Nat; for K being Field
for M1, M2 being Matrix of n,K st M1 is_similar_to M2 holds
M1 + M1 is_similar_to M2 + M2
let K be Field; for M1, M2 being Matrix of n,K st M1 is_similar_to M2 holds
M1 + M1 is_similar_to M2 + M2
let M1, M2 be Matrix of n,K; ( M1 is_similar_to M2 implies M1 + M1 is_similar_to M2 + M2 )
assume
M1 is_similar_to M2
; M1 + M1 is_similar_to M2 + M2
then consider M4 being Matrix of n,K such that
A3:
M4 is invertible
and
A4:
M1 = ((M4 ~) * M2) * M4
;
A5:
width ((M4 ~) * M2) = n
by MATRIX_0:24;
take
M4
; MATRIX_8:def 5 ( M4 is invertible & M1 + M1 = ((M4 ~) * (M2 + M2)) * M4 )
A6:
( len M4 = n & len ((M4 ~) * M2) = n )
by MATRIX_0:24;
A7:
( len M2 = n & width M2 = n )
by MATRIX_0:24;
( len (M4 ~) = n & width (M4 ~) = n )
by MATRIX_0:24;
then ((M4 ~) * (M2 + M2)) * M4 =
(((M4 ~) * M2) + ((M4 ~) * M2)) * M4
by A7, MATRIX_4:62
.=
M1 + M1
by A4, A6, A5, MATRIX_4:63
;
hence
( M4 is invertible & M1 + M1 = ((M4 ~) * (M2 + M2)) * M4 )
by A3; verum