Trong mặt phẳng tọa độ Oxy, hãy tính góc giữa hai vecto \(\overrightarrow a \) và \(\overrightarrow b \) trong trường hợp \(\overrightarrow a \left( {3;1} \right),\overrightarrow b \left( {2;4} \right)\).

Đáp án đúng là B

Ta có: \(\overrightarrow u .\overrightarrow v = \left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow v } \right|.c{\rm{os}}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right)\)

\( \Leftrightarrow {\left( {\overrightarrow u .\overrightarrow v } \right)^2} = {\left[ {\left| {\overrightarrow u } \right|.\left| {\overrightarrow v } \right|.c{\rm{os}}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right)} \right]^2} = {\overrightarrow u ^2}.{\overrightarrow v ^2}.c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right)\)

Để \({\left( {\overrightarrow u .\overrightarrow v } \right)^2} = {\overrightarrow u ^2}.{\overrightarrow v ^2}\) thì \(c{\rm{o}}{{\rm{s}}^2}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = 1 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}c{\rm{os}}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = 1\\c{\rm{os}}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = - 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = {0^0}\\\left( {\overrightarrow u ,\overrightarrow v } \right) = {180^0}\end{array} \right.\)

Vậy khi góc giữa hai vecto \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) là 0⁰ hoặc 180⁰ thì \({\left( {\overrightarrow u .\overrightarrow v } \right)^2} = {\overrightarrow u ^2}.{\overrightarrow v ^2}.\)

Đáp án đúng là D

Ta có: \(\overrightarrow a .\overrightarrow b = 1.\left( { - 1} \right) + \left( { - 1} \right).1 = - 1 + \left( { - 1} \right) = - 2 \ne 0.\) Suy ra hai vecto \(\overrightarrow a ,\overrightarrow b \) không vuông góc với nhau. Do đó A sai.

Ta có: \(\overrightarrow n .\overrightarrow k = 1.2 + 1.0 = 2 + 0 = 2 \ne 0.\) Suy ra hai vecto \(\overrightarrow n ,\overrightarrow k \) không vuông góc. Do đó B sai.

Ta có: \(\overrightarrow u .\overrightarrow v = 2.4 + 3.6 = 8 + 18 = 26 \ne 0.\) Suy ra hai vecto \(\overrightarrow u ,\overrightarrow v \) không vuông góc. Do đó C sai.

Ta có: \(\overrightarrow z .\overrightarrow t = a.\left( { - b} \right) + b.a = - ab + ab = 0.\) Suy ra hai vecto \(\overrightarrow z ,\overrightarrow t \) vuông góc với nhau. Do đó D đúng.