Hola
Fernando, ¿por qué igualas los \( \lambda \)?. Quedan 0,-3 y 3.
Si todos los autovalores son reales y distintos, la aplicación es diagonalizable.
Dado que todos son reales, para que pueda NO ser diagonalizable debe de haber algún autovalor repetido, es decir, algún autovalor con multiplicidad algebraica mayor que uno. Aun encima, en el enunciado ya te piden que algún autovalor tenga multiplicidad dos.
El segundo paso es comprobar en cada un de esos caso, que el autovalor tiene multiplicidad algebraica dos, pero geométrica uno (si ambas coincidiesen SI sería diagonalizable).
Saludos.