Đặt \(\overrightarrow{u}=\overrightarrow{CB}+\overrightarrow{CD}=\overrightarrow{CD}+\overrightarrow{DA}+\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{CD}=2\overrightarrow{CD}+\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{DA}\)

\(=2\overrightarrow{CD}-\frac{1}{2}\overrightarrow{CD}+\overrightarrow{DA}\) (do \(\overrightarrow{AB}=-\frac{1}{2}\overrightarrow{CD}\))

\(=\frac{3}{2}\overrightarrow{CD}+\overrightarrow{DA}\)

\(\Rightarrow\left|\overrightarrow{u}\right|^2=\frac{9}{4}CD^2+DA^2+3\overrightarrow{CD}.\overrightarrow{DA}=\frac{9}{4}CD^2+DA^2=\frac{13}{4}DA^2\)

\(\Rightarrow\left|\overrightarrow{u}\right|=\frac{\sqrt{13}}{2}DA=3\sqrt{13}\)

Đặt \(\overrightarrow{u}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AC}=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{DC}=3.\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}\) (do \(\overrightarrow{DC}=2\overrightarrow{AB}\))

\(\Rightarrow\left|\overrightarrow{u}\right|^2=\left(3\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AD}\right)^2=9AB^2+AD^2+6\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{AD}=9AB^2+AD^2=10AB^2\)

\(\Rightarrow\left|\overrightarrow{u}\right|=AB\sqrt{10}=2\sqrt{10}\)

\(\left|\overrightarrow{OA}-\overrightarrow{CB}\right|=\left|\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{BC}\right|=\left|\overrightarrow{OA}+\overrightarrow{AD}\right|=\left|\overrightarrow{OD}\right|=OD=\dfrac{1}{2}BD=\dfrac{a\sqrt{2}}{2}\)

\(\left|\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{DC}\right|=\left|\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{AB}\right|=2\left|\overrightarrow{AB}\right|=2AB=2a\)

\(\left|\overrightarrow{CD}-\overrightarrow{DA}\right|=\left|\overrightarrow{CD}+\overrightarrow{AD}\right|=\left|\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{AD}\right|=\left|\overrightarrow{BD}\right|=BD=a\sqrt{2}\)

Dễ thấy:

\(AD = BC\) nhưng \(AD\) và \(BC\) không song song với nhau. Do đó hai vectơ \(\overrightarrow {AD} \) và \(\overrightarrow {BC} \) không bằng nhau.

\(CD > AB\) do đó hai vectơ \(\overrightarrow {AB} \) và \(\overrightarrow {CD} \) không bằng nhau.

\(AC\) và \(BD\) không song song với nhau. Do đó hai vectơ \(\overrightarrow {AC} \) và \(\overrightarrow {BD} \) không bằng nhau.

Đáp án B và D giống nhau nên chắc chắn cả 2 đều đúng

Kiểm tra 2 đáp án A và C:

\(\overrightarrow{MN}=\frac{1}{2}\left(\overrightarrow{MC}+\overrightarrow{MD}\right)=\frac{1}{2}\left(\overrightarrow{MA}+\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{MB}+\overrightarrow{BD}\right)=\frac{1}{2}\left(\overrightarrow{AC}+\overrightarrow{BD}\right)\)

Vậy đáp án A đúng nên đáp án C sai

\(\overrightarrow{AC}.\overrightarrow{BD}=\left(\overrightarrow{AD}+\overrightarrow{DC}\right)\left(\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{AD}\right)\)

\(=\overrightarrow{AD}.\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{AD}^2+\overrightarrow{DC}.\overrightarrow{BA}+\overrightarrow{DC}.\overrightarrow{AD}\)

\(=\overrightarrow{AD}^2-\overrightarrow{AB}.\overrightarrow{DC}=a^2-a.2a=-a^2\)

Áp dụng quy tắc ba điểm ta có:

\(\overrightarrow a  = \overrightarrow {AC}  + \overrightarrow {CB}  = \overrightarrow {AB} \); \(\overrightarrow b  = \overrightarrow {DB}  + \overrightarrow {BC}  = \overrightarrow {DC} \)

Mà ABCD là hình thang nên AB//DC. Mặt khác vectơ \(\overrightarrow {AB} \) và vectơ \(\overrightarrow {DC} \) đều có hướng từ trái sang phải, suy ra vectơ \(\overrightarrow {AB} \) và vectơ \(\overrightarrow {DC} \)cùng hướng

Vậy hai vectơ \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) cùng hướng.