Пусть A и B — вершины квадрата ABCD, лежащие на окружности радиуса R и центром O, D и C — на касательной, проведённой к окружности в точке K, M — точка пересечения окружности со стороной AD. Поскольку BAM = 90o, то MB — диаметр окружности, а т.к. OK — средняя линия трапеции MDCB, то = OK.
Обозначим через x сторону квадрата. Из уравнения = R находим, что MD = 2R - x. Тогда
AM =
x - (2
R -
x) = 2
x - 2
R.
По тереме Пифагора
AB2 +
AM2 =
BM2, или
x2 + (2
x - 2
R)2 = 4
R2.
Из этого уравнения находим, что x = . Следовательно, диагональ квадрата равна .