Я предполагаю, что имеется в виду прямой цилиндр, ось которого проходит через центр сферы (иначе не очень понятно, что значит «вписан»). Вот Вам возможный путь решения:
(1) рассмотрите сечение плоскостью, проходящей через ось цилиндра. Получится прямоугольник, вписанный в окружность.
(2) Это позволит Вам выразить высоту цилиндра через его радиус, и, далее, объём через радиус.
(3) решите задачу о поиске максимума объёма как функции радиуса цилиндра.
(4) Найдите объём и подсчитайте угол между диагоналями.
P.S. У меня не получился прямой угол
