Обнаружил новый и неожиданный для себя факт - если матрица

является ортогональным базисом с одинаковыми нормами векторов, то матрица

обладает теми же свойствами.
Доказать получилось только через прямое выражение матрицы поворота и индукцию по умножению матриц. А можно ли доказать это как-то более просто, алгебраически, используя только матричную (и обычную) арифметику, без понятия поворота, чтоб совсем наглядно было?