Щас приделаем крылья.
Через две точки где вспомогательная дуга пересекает окружность поляны, проведите хорду. Она будет параллельна линии D на Вашем рисунке и она же делит радиус r, проведенный от точки привязки козы к центру поляны, пополам (надеюсь то, что пополам доказывать не надо, деление отрезка пополам с помощью циркуля и линейки все помнят из школьного курса геометрии). Посчитайте суммарную площадь получившихся двух сегментов радиуса r с общей хордой. Если верить школьной формуле, искомая площадь S2 равна удвоенному квадрату радиуса r деленному на корень квадратный из трех.
Теперь посмотрите что осталось от площади S1 полукруга поляны (пи эр квадрат пополам, если меня в школе не обманывали) на котором привязана коза. Это фигура слева (по Вашему рисунку) ограниченная диаметром поляны, справа - дорисованной вспомогательной дугой, сверху и снизу кусочками дуг окружности поляны. Чему равна ее площадь S3? Мне почему-то каэтся, что S3 это S1 минус S2.
Паровоз на взлетной полосе. Думайте.