Observa que la expresión del elemento que está ubicado en la tercera fila y en la tercera columna (recuerda que muliplicas elemento a elemento la tercer fila de la primera matriz con la tercera columna de la segunda, para luego sumar), queda:
E33 = 1(-2) + 1(-2) + (3-k)2 = -2 - 2+ 9-6k+k2 = k2 - 6k + 5.
Luego, observa que en todas las expresiones de los elementos de la última matriz que tienes en la segunda línea de tu desarrollo puedes factorizar, y tienes que en todos los elementos uno de los factores es (k-1);
luego, factorizas, y la matriz queda:
(k-1)(k+1) 2(k-1) 4(k-1)
2(k-1) (k-1)(k+1) 4(k-1)
-2(k-1) -2(k-1) (k-1)(k-5);
y observa que k = 1 es el único valor de la indeterminada que conduce a que todos los elementos de la matriz sean iguales a cero.
Espero haberte ayudado.