Рассмотрим прямоугольник ABCD, диагонали которого пересекаются в точке O. Диагонали прямоугольника равны и точкой пересечения делятся пополам, то есть AC = BD и AO = OC = BO = OD. Рассмотрим треугольник AOB. По условию ∠AOB = 120°. Так как AO = BO, то треугольник AOB равнобедренный, и углы при основании равны: ∠OAB = ∠OBA = (180° - 120°) / 2 = 30°. Проведем высоту OH в треугольнике AOB. Она также является медианой и биссектрисой. Тогда ∠AOH = ∠BOH = 120° / 2 = 60°. В прямоугольном треугольнике AOH катет, лежащий против угла в 30°, равен половине гипотенузы, то есть OH = AO / 2. Также AH = AD / 2 = 10 / 2 = 5. По теореме Пифагора для треугольника AOH: AO2 = AH2 + OH2. AO2 = 52 + (AO / 2)2. AO2 = 25 + AO2 / 4. (3 / 4) * AO2 = 25. AO2 = 25 * (4 / 3) = 100 / 3. AO = √(100 / 3) = 10 / √3 = (10 * √3) / 3.
Ответ: AO = (10 * √3) / 3.