Где-то я это уже видел...Вы не знакомы случайно с Петей Шаповаловым?
Попробуйте построить обратный ход лучей, т.е. когда на систему падает параллельный пучок. Скорее всего,придётся рассмотреть 2 варианта - падение на собирающую и на рассеивающую линзы - отдельно.