Эту задачу я не решил, и нет особых надежд на ближайшие сутки, хоть и посижу еще. Плохо у меня с геометрией, по-другому мозги поворачиваются. В качестве бесплатного подспорья предлагаю диаграмму, которую я нарисовал в Geogebra (можно нажать, чтобы увеличить), может, кому-то поможет.
Как и раньше, прошу постить только собственные идеи/решения. Комменты скринятся на сутки, потом открываю.
Update: комменты раскрыты, решений нет.