Через точку поза площиною можна провести

Решать будем, используя неравенство треугольника:
Длина любой стороны треугольника не превосходит суммы длин двух других его сторон, т. е. если a, b, c - стороны треугольника, то, например с<=а+b.

По условию задачи а=10 см, b=4 см. Пусть с - неизвестная сторона.
Т.к. треугольник равнобедренный, то у него две стороны равны, а значит возможны два случая:
1 случай: а=10 см, b=4 см, с=4 см
2 случай: а=10 см, b=4 см, с=10 см.
Проверим выполнимость неравенства треугольника в обоих случаях:
1 случай:
10<=4+4, 10<=8 - неверное неравенство. Неравенство треугольника не выполняется, значит с≠4.
2 случай:
10<=4+10, 10<=14 - верное неравенство
4<=10+10, 4<=20 - верное неравенство
Неравенство треугольника выполняется, а значит с=10 см.
ответ: 10 см.

По условию О₂ - центр вневписанной окружности, т.е. О₂ лежит на пересечении биссектрис внешних углов треугольника ABC при углах B и С. Т.к. BO₁ и BO₂ - биссектрисы углов, сумма которых равна 180°, то ∠O₁BO₂=90°. Аналогично, ∠O₁СO₂=90°. Значит O₁BO₂C вписан в окружность c диаметром O₁O₂. Значит, по т. синусов для треугольника BO₁С получаем O₁O₂=BC/sin(BO₁C). Дальше, т.к. O₁ лежит на пересечении биссектрис углов ∠ABC и ∠AСB, то ∠BAC=2∠BO₁C-180°, и значит sin(∠BAC)=-sin(2∠BO₁C), т.е. по т. синусов для треугольника АBC получаем BC=-2Rsin(2∠BO₁C), где R - радиус окружности описанной около АBC. Итак,
O₁O₂=-2Rsin(2∠BO₁C)/sin(BO₁C)=-4Rcos(BO₁C)=4·6√(1-5/9)=16.