Pour que la matrice soit diagonalisable, il aurait fallu qu'en résolvant le système AX = 4X tu aboutisses à une seule équation, de la forme ax+by+cz = 0, qui est l'équation d'un plan, donc de dimension 2.
Là on aboutit au système {z = 4x-y, x = y}, qui décrit un espace de dimension 1.
Plus généralement une matrice est diagonalisable si et seulement si la dimension de chaque sous-espace propre est égale à l'ordre de multiplicité de la valeur propre associée dans le polynôme caractéristique.
Et oui si le déterminant est nul, la matrice n'est pas inversible.