Краткий ответ:
\[
\boxed{BD=\sqrt{19}\approx 4{,}36}
\]
единицы длины.
Рассмотрим треугольник \(ABD\). В нём:
\[ AB=3,\qquad AD=5,\qquad \angle BAD=60^\circ. \]
По теореме косинусов:
\[ BD^2=AB^2+AD^2-2\cdot AB\cdot AD\cdot\cos\angle BAD. \]
Подставим значения:
\[ BD^2=3^2+5^2-2\cdot3\cdot5\cdot\cos60^\circ \]
\[ BD^2=9+25-30\cdot\frac12=34-15=19. \]
Так как длина диагонали положительна,
\[ \boxed{BD=\sqrt{19}}. \]
Проверка:
Можно расположить точки так: \(A=(0,0)\), \(D=(5,0)\). Тогда
\[ B=\left(3\cos60^\circ,\;3\sin60^\circ\right) =\left(\frac32,\frac{3\sqrt3}{2}\right). \]
По формуле расстояния:
\[ BD^2=\left(5-\frac32\right)^2+ \left(\frac{3\sqrt3}{2}\right)^2 =\frac{49}{4}+\frac{27}{4}=19. \]
Результат совпадает.
