Для решения этой задачи построим рисунок. Пусть O1 и O2 — центры окружностей, r1 — радиус меньшей окружности, r2 — радиус большей окружности. Точки касания на меньшей и большей окружностях обозначим как A и B соответственно.
По условию задачи:
Так как AB — внешняя касательная, то радиусы O1A и O2B перпендикулярны ей. Следовательно, O1A || O2B.
Чтобы найти r2, проведём через центр меньшей окружности O1 прямую, параллельную касательной AB. Опустим из O2 перпендикуляр на эту прямую. Получится прямоугольник ABO2C, где C — точка на O2B.
В этом прямоугольнике:
Длина отрезка O2C равна разности радиусов:
O2C = O2B - CB = r2 - r1 = r2 - 4.
Теперь рассмотрим прямоугольный треугольник O1CO2:
Гипотенуза O1O2 равна сумме радиусов, так как окружности касаются внешним образом: O1O2 = r1 + r2 = 4 + r2.
По теореме Пифагора для треугольника O1CO2:
O1O22 = O1C2 + O2C2
\[ (4 + r_2)^2 = 12^2 + (r_2 - 4)^2 \]
\[ 16 + 8r_2 + r_2^2 = 144 + r_2^2 - 8r_2 + 16 \]
Раскроем скобки и упростим уравнение:
\[ 16 + 8r_2 + r_2^2 = 160 + r_2^2 - 8r_2 \]
Вычтем r22 из обеих частей:
\[ 16 + 8r_2 = 160 - 8r_2 \]
Перенесём члены с r2 в одну сторону, а числа — в другую:
\[ 8r_2 + 8r_2 = 160 - 16 \]
\[ 16r_2 = 144 \]
Разделим обе части на 16:
\[ r_2 = \frac{144}{16} \]
\[ r_2 = 9 \]
Итак, радиус большей окружности равен 9 см.
Рисунок:
Ответ: 9 см.