Построим окружность с центром в вершине А с радиусом большим, чем расстояние от точки А до прямой ВС (черная окружность). Эта окружность пересечет прямую ВС в двух точках (назовем их К и М).
Построим две окружности (на рисунке - синие) с центрами в точках К и М одинакового произвольного радиуса (большего половины отрезка КМ).
Через точки пересечения этих окружностей проведем прямую. Точку пересечения этой прямой с прямой ВС обозначим Н.
АН - искомая высота.
Красная прямая всегда пройдет через точку А, потому что точка А равноудалена от концов отрезка КМ и, значит, лежит на серединном перпендикуляре к этому отрезку. А красная прямая - это и есть серединный перпендикуляр к отрезку КМ.
ВО=√3*а/2, где а=2*R. То есть ВО=R√3.
ВМ найдем как высоту равнобедренного треугольника KBL: ВМ=ВК*Cos(α/2), так как ВМ - высота, биссектриса и медиана треугольника КВL.
Итак, ВМ=2*R*Cos(α/2), ВО=R√3, отсюда косинус искомого угла равен
Cosβ = R√3/(2*R*Cos(α/2)) = √3/2Cos(α/2).
ответ: искомый угол равен arccos(√3/2Cos(α/2)).