Докозательство не скажу, а так прямые не пересикаются...
Решение см. во вложении. В первом случае это синяя линия, проходящая через точки МN, во втором красная, требующая дополнительных построений, приведенных на чертеже
Длина дуги=2*пи*радиус*Угол 360угол=135длина дуги=2*6*135 360* пи=4.5 пи