Let A A A be a matrix. The negative of matrix A A A , denoted by − A -A − A , is obtained by multiplying each element of A A A by − 1 -1 − 1 . So, if A = [ a b c d e f g h i ] A = \begin{bmatrix} a & b & c \\ d & e & f \\ g & h & i \end{bmatrix} A = a d g b e h c f i , then − A = [ − a − b − c − d − e − f − g − h − i ] -A = \begin{bmatrix} -a & -b & -c \\ -d & -e & -f \\ -g & -h & -i \end{bmatrix} − A = − a − d − g − b − e − h − c − f − i . Given A = [ 2 0 1 3 1 2 5 3 0 ] A = \begin{bmatrix} 2 & 0 & 1 \\ 3 & 1 & 2 \\ 5 & 3 & 0 \end{bmatrix} A = 2 3 5 0 1 3 1 2 0 , then − A = [ − 2 0 − 1 − 3 − 1 − 2 − 5 − 3 0 ] -A = \begin{bmatrix} -2 & 0 & -1 \\ -3 & -1 & -2 \\ -5 & -3 & 0 \end{bmatrix} − A = − 2 − 3 − 5 0 − 1 − 3 − 1 − 2 0 .
We want to find the sum of A A A and − A -A − A , which is A + ( − A ) A + (-A) A + ( − A ) . A + ( − A ) = [ 2 0 1 3 1 2 5 3 0 ] + [ − 2 0 − 1 − 3 − 1 − 2 − 5 − 3 0 ] = [ 2 + ( − 2 ) 0 + 0 1 + ( − 1 ) 3 + ( − 3 ) 1 + ( − 1 ) 2 + ( − 2 ) 5 + ( − 5 ) 3 + ( − 3 ) 0 + 0 ] = [ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ] A + (-A) = \begin{bmatrix} 2 & 0 & 1 \\ 3 & 1 & 2 \\ 5 & 3 & 0 \end{bmatrix} + \begin{bmatrix} -2 & 0 & -1 \\ -3 & -1 & -2 \\ -5 & -3 & 0 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 2+(-2) & 0+0 & 1+(-1) \\ 3+(-3) & 1+(-1) & 2+(-2) \\ 5+(-5) & 3+(-3) & 0+0 \end{bmatrix} = \begin{bmatrix} 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \\ 0 & 0 & 0 \end{bmatrix} A + ( − A ) = 2 3 5 0 1 3 1 2 0 + − 2 − 3 − 5 0 − 1 − 3 − 1 − 2 0 = 2 + ( − 2 ) 3 + ( − 3 ) 5 + ( − 5 ) 0 + 0 1 + ( − 1 ) 3 + ( − 3 ) 1 + ( − 1 ) 2 + ( − 2 ) 0 + 0 = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 .
Therefore, the sum of a matrix and its negative is the zero matrix.