対角化した行列は対角行列です.
1. 0 3 1 0 , 2. 1 3 0 0 , 3. 1 0 0 3 , 4. 0 0 1 3
この中から対角行列になっているのは3である.よって,正解は3である.
実対称行列の対角化が参考になる.