a) Vì ABCD là hình chữ nhật nên hai đường chéo AC và BD bằng nhau và cắt nhau tại trung điểm O.

Xét tam giác ABC vuông tại B, theo định lí Pythagore ta có:

AC² = AB² + BC² = a² + (3a)² = 10a² ⇒AC=a10 .

Do đó: BD = AC = a10 .

Vậy |AC→|=AC=a10,  |BD→|=BD=a10  .

b) Vì O là trung điểm của AC nên AO = OC = 12 AC = a102 .

Khi đó: |AO→|=|OA→|=|OC→|=|CO→|=a102

Hai vectơ OA→  và OC→  ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.

Hai vectơ AO→  và CO→ ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.

Vì O là trung điểm của BD nên BO = OD = 12BD = a102 .

Khi đó: |BO→|=|OB→|=|OD→|=|DO→|=a102 .

Hai vectơ OB→ và OD→ ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.

Hai vectơ BO→ và DO→ ngược hướng và có độ dài bằng nhau nên hai vectơ này đối nhau.

Vậy các cặp vectơ đối nhau và có độ dài bằng a102  trong hình là: OA→,  OC→ ; AO→, CO→ ; OB→, OD→ và BO→, DO→ .