(問題) 複素数を成分とするn 次正方行列全体の集合を M において、
「相似である」という関係 〜 「A 〜 B ⇔ ∃P 正則行列 such that B = P-1AP」は同値関係となる。
(解答例) (1) ∀ A ∈ M に対して、 A = E-1AE なので A 〜 A.   (反射律)が成り立つ。
(2) A 〜 B ならば ∃P 正則行列 such that B = P-1AP
この時 Q = P-1 は正則行列であり、A = Q-1BQ となる。 よって、B 〜 A.  (対称律)が成り立つ。
(3) A 〜 B かつ B 〜 C とする。 ∃P 正則行列 such that B = P-1AP かつ ∃S 正則行列 such that C = S-1BS
この時、R=PS は正則行列であり、 C = S-1(P-1AP)S=R-1AR が成り立つ。よって、A 〜 C.  (推移律)が成り立つ。
したがって、「相似である」という関係は同値関係である。