Рассмотрим трапецию ABCD с основаниями BC и AD, диагонали AC и BD пересекаются в точке O. Так как BC и AD основания трапеции, то они параллельны.
Треугольники BOC и AOD подобны по двум углам (угол BOC = углу AOD как вертикальные, угол OBC = углу ODA как накрест лежащие при параллельных прямых BC и AD и секущей BD).
Из подобия треугольников следует пропорциональность сторон:
\[\frac{AO}{OC} = \frac{AD}{BC}\]
Пусть AO = x, тогда OC = AC - AO = 20 - x. Подставим известные значения в пропорцию:
\[\frac{x}{20-x} = \frac{7}{3}\]
Решим уравнение:
\[3x = 7(20-x)\]
\[3x = 140 - 7x\]
\[10x = 140\]
\[x = 14\]
Следовательно, AO = 14.
Ответ: 14