>>57
ちょっと計算が面倒そうだけど

PからABに下ろした垂線の足を Hとし
C_1の中心をDとすると
DH = 1-a - cosθ
PH = sinθ
で、△PHDは直角三角形なので
PD^2 = (1-a - cosθ)^2 + (sinθ)^2
△PDQも直角三角形なので
PQ^2 = PD^2 -DQ^2 = (1-a - cosθ)^2 + (sinθ)^2 - a^2
= 2-2a -2(1-a)cosθ

PR は、PQの式で
a → b
θ → π-θ
で求まる