А откуда Вы взяли эту задачу?
Я продумал над нею несколько дней, пока не пришел к простому выводу, что она не корректная.
Дело в том, что можно взять любые две окружности с соотношением диаметров

и через них провести прямую таким образом, чтобы

и

.
В зависимости от выбираемых диаметров окружностей (с сохранением указанного соотношения) положение касательной будет меняться.
И то, что мы посчитали, что т.

лежит на диаметре, так это оттого, что нам так захотелось.
