Пусть O - центр окружности, а K - точка пересечения AB и окружности. OK перпендикулярно AB (свойство касательной).
Обозначим BC за x. Тогда BK = BC + CK = x + 4.
Рассмотрим прямоугольный треугольник OBA. По теореме Пифагора:
$$OB^2 = OA^2 + AB^2$$
Где:
Выразим AK через теорему о касательной и секущей:
$$AK^2 = KC * BC$$
$$AK^2 = 4x$$
$$AK = \sqrt{4x} = 2\sqrt{x}$$
Тогда AB = 2\sqrt{x} + x + 4
Подставим все в теорему Пифагора:
$$(3+x)^2 = 3^2 + (2\sqrt{x} + x + 4)^2$$
$$9 + 6x + x^2 = 9 + 4x + x^2 + 16 + 4x\sqrt{x} + 8\sqrt{x} + 2x^2 + 8x$$
Упростим уравнение:
$$0 = x^2 + 6x + 16 + 4x\sqrt{x} + 8\sqrt{x}$$
$$0 = x^2 + 6x + 16 + 4\sqrt{x}(x + 2)$$
Получилось сложное уравнение, попробуем решить другим способом.
В прямоугольном треугольнике OKB: OK^2 + KB^2 = OB^2
OK = 3 (радиус), KB = x + 4, OB = 3 + x. Подставим значения:
$$3^2 + (x+4)^2 = (x+3)^2$$
$$9 + x^2 + 8x + 16 = x^2 + 6x + 9$$
$$x^2 - x^2 + 8x - 6x = 9 - 9 - 16$$
$$2x = -16$$
$$x = -8$$
Получили отрицательное значение для BC, что невозможно. Значит, где-то ошибка в рассуждениях.
Рассмотрим треугольник OBA. $$OB^2 = OA^2 + AB^2$$
Применим теорему о касательной и секущей: $$AB^2 = BC * (BC + 2*OC)$$.
Пусть BC = x. Тогда: AB^2 = x * (x + 6)
Также, OB = OC + BC = 3 + x
Тогда: $$(3+x)^2 = 3^2 + x(x+6)$$
$$9 + 6x + x^2 = 9 + x^2 + 6x$$
$$9 + 6x + x^2 - 9 - x^2 - 6x = 0$$
$$0 = 0$$
Не дает решения
AB касательная, OK - радиус, проведенный в точку касания. Значит, угол OKB = 90 градусов.
$$OB^2 = OK^2 + KB^2$$
$$ (OC + CB)^2 = OK^2 + (CK + CB)^2$$
Пусть CB = x, тогда:
$$ (3 + x)^2 = 3^2 + (4 + x)^2$$
$$9 + 6x + x^2 = 9 + 16 + 8x + x^2$$
$$6x + x^2 = 16 + 8x + x^2$$
$$2x = -16$$
$$x = -8$$
BC = 5