Начертим окружности равных радиусов, касающихся в т.А.
Касательная а ⊥ О1А и ⊥ О2А.
Проведем прямые в и с ║ а.
Прямые в и с ⊥ О1О2. Точки В и С их точки пересечения с окружностями. ВС - общая касательная для окружностей.
О1ВСО2 - прямоугольник. Его стороны О1В и О2С равны и параллельны и прямые а в с ⊥ О1О2.
Прямая а делит прямоугольник на 2 квадрата. со сторонами = R.
Отсюда О3В=О3А=О3С=R.
А значит О3 - центр искомой окружности и ее диаметр = ВС.