> その状況を表す図を入れたいのですが、

作図手順は石原さんがお示しになっているので

状況を表す->雰囲気をつかむ と勝手に解釈し
半径を可変にし、2つの円を描画してみました。

\Ri : 大きい円の半径
\Rii, \Riii : 2つの円の半径

ただし \Ri=\Rii+\Riii のとき(おそらく桁あふれが起きているらしく)
うまく描画できないときがあります。
# 不思議なことに同じソースでも結果が異なることがあります。???

ソース始めにあるパラメータを弄ってやってください。

半径の計算方法は、この掲示板 No.1923 から始まるツリーにあるNo.1928 を流用し、
Perl で 2次方程式を解かせました。

\documentclass[b5j]{jarticle}

\usepackage[papersize]{emathP}
\usepackage[debug]{emathPs}
\pagestyle{empty}

\begin{document}
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\def\Ri{5}%
\def\Rii{3}%
\def\Riii{2}%
\def\ArgA{0}%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\begin{pszahyou*}[ul=5mm,EPSclip=false](-\Ri,\Ri)(-\Ri,\Ri){}%
\def\O{(0,0)}%
\EPSkaiten\O\ArgA{%
\En\O\Ri%
\Kuromaru\O%
\Sub\Ri\Rii\RA%
\rtenretu*[\O]{A(\RA,0)}%
\Kuromaru\A%
\En\A\Rii%
\Add\Rii\Riii\DRA%
\Sub\Ri\Riii\DRO%
\CandC*\A\DRA\O\DRO\B\Dummy%
\En\B\Riii%
\Kuromaru\B%
\calcval{(1/\Rii)+(1/\Riii)-(1/\Ri)}\Sumi%
\calcval{(1/\Rii**2)+(1/\Riii**2)+(1/\Ri**2)}\Sumii%
\calcval{sqrt(2*(\Sumi**2)-2*\Sumii)}\SQRT%
\calcval{\Sumi+\SQRT}\Ansi%
\calcval{\Sumi-\SQRT}\Ansii%
\calcval{1/\Ansi}\Riv%
\calcval{1/\Ansii}\Rv%
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
\calcval{\Rii+\Riv}\WK半径A%
\calcval{\Riii+\Riv}\WK半径B%
\CandC\A\WK半径A\B\WK半径B\Ci\Cii%
\vecXY\A\AX\AY%
\vecXY\Ci\CiX\CiY%
\dimen1=\AY pt%
\dimen2=\CiY pt%
\ifdim \dimen1<\dimen2%
\def\C{\Ci}%
\else%
\def\C{\Cii}%
\fi%
\Kuromaru\C%
\begin{EMpscolor}{cyan}%
\En\C\Riv%
\end{EMpscolor}%
\calcval{\Rii+\Rv}\WK半径A%
\calcval{\Riii+\Rv}\WK半径B%
\CandC\A\WK半径A\B\WK半径B\Di\Dii%
\vecXY\B\BX\BY%
\vecXY\Di\DiX\DiY%
\dimen1=\BY pt%
\dimen2=\DiY pt%
\ifdim \dimen1<\dimen2%
\def\D{\Dii}%
\else%
\def\D{\Di}%
\fi%
\Kuromaru\D%
\begin{EMpscolor}{red}%
\En\D\Rv%
\end{EMpscolor}%
%\Put\O[s]{O}%
%\Put\A[s]{A}%
%\Put\B[s]{B}%
%\Put\C[s]{C}%
%\Put\D[s]{D}%
}%
\end{pszahyou*}

\end{document}

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