Hola
zimbaweHe hecho una figura de tu problema, ligeramente girada pero idéntica a la del enunciado,

observa en ella los triángulos \( \triangle O_1QC \) y \( \triangle O_1OQ \) nota que el primero es rectángulo e isósceles, los valores de sus lados son:
\( CQ=CO_1=L-2 \)
y por Pitágoras \( O_1Q=(L-2)\sqrt{2} \)
este lado común con el segundo cuyos lados restantes son
\( O_1O=4\quad OQ=2 \)
además en este triángulo es sencillo ver que el ángulo
\( \angle OQO_1=45^\circ{} \)
ahora aplicamos el teorema del coseno, así
\( (O_1O)^2=(OQ)^2+(O_1Q)^2-2*OQ*O_1Q*\cos \angle OQO_1\Rightarrow{}\\\Rightarrow{4^2=2^2+2(L-2)^2-4\sqrt{2}(L-2)\dfrac{\sqrt{2}}{2}} \)
solamente queda operar para determinar el valor del lado \( L \)
resultado
Salvo error \( L=3+\sqrt{7} \)
¿ te sirve ?
Saludos