cosa = (0,5p)/q  Þ  q = p/(2cosa) Þ  r = p - q = p • (1 - 1/(2cosa))
cosa = s/r  Þ  s = r • cosa = cosap • (1 - 1/(2cosa))

Pythagoras:  t2 = p2 - s2  Þ  t = Ö(p2 - cos2ap2 • (1 - 1/(2cosa))2)

Pythagoras:  u2 = r2 - s2
Þ  u = Ö(p2 • (1 - 1/(2cosa))2 - cos2ap2 • (1 - 1/(2cosa))2)
Þ  uÖ( (1 - cos2a) •  p2 • (1 - 1/(2cosa))2)
Þ  u = sinap • (1 - 1/(2cosa))

u + t = p  Þ  sina • (1 - 1/(2cosa)) + Ö(1 - cos2a • (1 - 1/(2cosa))2) = 1

Nu wordt het mij te machtig...
Dus grijp ik mijn TI-83, en vind:   a = 14,023521º  of  a = 60º
Gelukkig maar, a =  60º geeft de "ontaarde" oplossing dat de bovenste drie lucifers rechtop staan en over elkaar liggen.
De gezochte a is dus de eerste, en invullen geeft  r = 0,48464...