Задача: Есть два комплексозначиных оператора, которые в квадрате дают единичную матрицу. Всегда ли существует их общее инвариантное одномерное или двумерное подпространство?
Мое решение:Пусть операторы

и

. Квадрат -

, значит они не вырождены. Тогда у их произведения всегда будет ненулевой корень, то есть одномерное инвариантное подпространство.
Тогда существует

:

(поскольку произведение в квадрате тоже дает

, l может равняться либо 1, либо -1, но это неважно). Тогда смотрим, куда

переводит

. Если v инвариантен относительно

, то он инвариантен и относительно

, то есть это общее одномерное инвариантное подпространство. Пусть это не так. Тогда

(и

и

линейно независимы). Поскольку

, то

. Поскольку

и

, то

, то есть

и

- общее двумерное инвариантное.
Правильно ли решаю?