Planteamos para el área del círculo negro: πR12 = 4π, de donde despejamos: R12 = 4 y luego: R1 = 2 (en cm).
Planteamos para el área del semicírculo: πR22/2 = 18π, de donde despejamos: R12 = 36 y luego: R1 = 6 (en cm).
Luego, dibuja todo en un sistema cartesiano, con origen de coordenadas coincidente con el centro del círculo negro, eje OY que pasa por los centros del círculo negro y del semicírculo, y observa que:
para ´la circunferencia borde del círculo negro tenemos: C1(0,0), R1 = 2,y su ecuación cartesiana: x2 + y2 = 4;
para la circunferencia borde del semicírculo tenemos: C2(0,-8), R2 = 6, y su ecuación cartesiana: x2 + (y + 8)2 = 36;
para la circunferencia borde del círculo exterior planeamos: C(0,0), radio R, y su ecuación cartesiana: x2 + y2 = R2.
Luego, observa que los puntos de intersección del círculo blanco con el semicírculo tienen ordenada y = -8,
y sus coordenadas quedan: A(-a,-8), B(a,-8), luego reemplazamos en las ecuaciones de los bordes del semicírculo y del círculo blanco,
y queda el sistema (observa que para ambos puntos de contacto queda el mismo sistema de ecuaciones:
a2 + (-8 + 8)2 = 36
a2 + (-8)2 = R2
resolvemos términos numéricos en ambas ecuaciones y queda:
a2 = 36
a2 + 64 = R2
restamos miembro a miembro y queda:
- 64 = 36 - R2, hacemos pasajes de términos y queda:
R2 = 100, de donde despejamos: R = 10,
con lo que concluimos que el radio del círculo exterior es 10 cm.
Espero haberte ayudado.