Пусть стороны угла BAC касаются окружности в точках M и N, соответственно. Тогда OM = ON = 5 см (радиусы). OA – это отрезок, который нужно найти.
1. OM перпендикулярна AB, ON перпендикулярна AC (радиус, проведенный в точку касания, перпендикулярен касательной).
2. Рассмотрим четырехугольник AMON. Угол MAN = 60°, углы AMO и ANO прямые (90°).
3. Сумма углов в четырехугольнике равна 360°. Следовательно, угол MON = 360° - 90° - 90° - 60° = 120°.
4. Рассмотрим треугольник AOM. Он прямоугольный (угол AMO = 90°).
5. Угол OAM равен половине угла BAC, так как AO - биссектриса угла BAC. Значит, угол OAM = 60° / 2 = 30°.
6. Используем тригонометрическое соотношение в прямоугольном треугольнике:
$$\sin(\angle OAM) = \frac{OM}{OA}$$
$$\sin(30^\circ) = \frac{5}{OA}$$
$$\frac{1}{2} = \frac{5}{OA}$$
OA = 10 см.
Ответ: 10 см