Ответ:
Пусть внутренняя общая касательная касается окружностей в точках A и B, а её пересечение с отрезком PQ — точка T. Радиусы PA и QB перпендикулярны общей касательной, поэтому они параллельны. При этом P, T, Q лежат на одной прямой, а A, T, B — на касательной.
Треугольники PTA и QTB прямоугольные и имеют равные острые углы, образованные прямыми PQ и AB. Значит, они подобны. Соответствующие стороны дают \(\frac{PA}{QB}=\frac{PT}{TQ}=\frac{a}{b}\).
Диаметры равны \(2PA\) и \(2QB\), поэтому отношение диаметров совпадает с отношением радиусов: \(\frac{2PA}{2QB}=\frac{a}{b}\).
Что и требовалось доказать.
