Решение задачи:

Рассмотрим треугольники ADC и CBD.
∠DCA=∠CBA (т.к. ∠DCA равен половине градусной меры дуги CA по четвертому свойству углов, связанных с окружностью, и на эту же дугу опирается вписанный угол CBA, который тоже равен половине градусной меры дуги, на которую опирается по теореме).
∠CDB - общий для обоих треугольников, следовательно, по признаку подобия, треугольники ADC и CBD - подобны.
Следовательно, по определению подобных треугольников запишем:
CD/BD=AC/BC=AD/CD
AC/BC=AM/MB=3/12 (по первому свойству биссектрисы).
Из этих равенств выписываем:
AD=CD*3/12
BD=CD*12/3=4CD, (BD=AD+AB=AD+12+3=AD+15)
AD+15=4CD
CD*3/12+15=4CD
15=4CD-CD*3/12=4CD-CD/4
15=(16CD-CD)/4
15*4=15CD
CD=4
Ответ: CD=4