Доказать, что для любой квадратной

матрицы

существует

матрица

такая, что

и

. Здесь

- нулевая матрица.
Мои соображения. Если матрица

невырождена, то решение тривиально:

.
Если матрица

вырождена, то видимо решение задачи как-то связано с ортогональным дополнением, на ум приходит сумма ранга и дефекта матрицы. Но вот всё это применить и доказать строго не получается. Помогите, пожалуйста.