Обозначим стороны треугольника следующим образом:
- \( a = 6 \),
- \( b = 10 \),
- \( c \) — искомая третья сторона.
Пусть \( \angle A \) — против стороны \( a \), \( \angle B \) — против стороны \( b \), и \( \angle C \) — против стороны \( c \).
Дано: \( a = 6 \), \( b = 10 \), и \( \angle A + \angle B = 120^\circ \).
Из этого следует, что сумма оставшихся углов: \[ \angle C = 180^\circ - (\angle A + \angle B) = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ. \]
Теперь можем использовать закон косинусов для сторон:
Для стороны \( c \): \[ c^2 = a^2 + b^2 - 2ab \cos \angle C. \]
Подставляем значения:
\[ c^2 = 6^2 + 10^2 - 2 \times 6 \times 10 \times \cos 60^\circ. \]
Вычисляем:
\[ c^2 = 36 + 100 - 120 \times \frac{1}{2} = 136 - 60 = 76. \]
Следовательно:
\[ c = \sqrt{76} = 2 \sqrt{19}. \]
Ответ:
\[ \boxed{ c = 2 \sqrt{19} } \]