P(λ) ist ein Eigenwert von P(f) heißt doch:
Es gibt ein v∈V\{0} mit   P(f)(v) =   P(λ)*v.
Und bedenke   f(v)=λ*v und   f^2(v) = f(f(v))= f(λ*v)
wegen Linearität von f  :       = λ* f(v) =  λ* λ* v =  λ^2 * v
etc .
Sei P so wie oben beschrieben, dann rechne es aus:
  P(f)(v)    Def. von P(f)  anwenden
=   \( ( \sum \limits_{i=0}^r  a_i \cdot f^{i} ) (v) \)  Def: Linearkomb. von Abb'en anwenden
=   \( \sum \limits_{i=0}^r  a_i \cdot f^{i}(v)  \)   (s.o:f^{i}(v)=λ^i * v
=  \(  \sum \limits_{i=0}^r  a_i \cdot  \lambda^{i} \cdot v  \) 
=  \( ( \sum \limits_{i=0}^r  a_i \cdot  \lambda^{i}) \cdot v \)  = P(λ)*v.  q.e.d.