P.S.

(для тех, кто все же желает сказать что-то, что могло бы помочь)
Непонятно, что полезного может дать это ограничение.
Это отсекает возможность предложить варианты типа

при достаточно малых

, например.
Индемпотентная матрица подобна некоторому ортопроектору. Ну например, достаточно, чтобы матрица в новом базисе оказалась эрмитовой, неотрицательной и то подпространство, на которое ортопроектор переводит, было для неё приводящим. (Т.е. при всех малых тау достаточно, конечно.)
Как вариант - отлично, но вряд ли проверямо в моем случае, и я почти уверен, что S не удовлетворяет этому.
я правильно понимаю, что Вы, как особо одаренный, имели ввиду такую задачу: описать множество идемпотентных матриц

для которых справедливы неравенства

да?
Нет, меня интересует множество

для которых это неравенство верно с некоторой константой

, не зависящей от

и размерности матриц.
Повторю вопрос из первого сообщения -
Не подскажет ли кто-нибудь, где можно найти что-нибудь касательно матричных неравенств для идемпотентных матриц?
(желательно, касательно не самых тривиальных)