Fråga om trigonometri i lösningsförslag: Krafter på laddningar

Hej! En fråga som jag inte tror är så svår men som jag bara inte lyckats förstå.

Uppgiften lyder:
"Du vill lyfta en en positivt laddad metallkula K1 med laddning 2,0 μC och massan 40 g med hjälp av
elektrostatiska krafter. Metallkulan hänger lodrätt i en styv tråd med längden 1,0 m. Du för en annan
positivt laddat metallkula K2 med laddning 10 μC och massan 4,7 kg mot kulan i horisontalplanet
enligt figur nedan. Du kan anta att metallkulorna beter sig som punktladdningar och att trådens
massa kan försummas."

Den deluppgift jag har frågor om:
Om man inte gör antagandet i a) får man en svårlöst ekvation som ger att den optimala positionen
för kula K2 fås då den inte ligger rakt under kula K1. Åt vilket håll förskjuts kula K2? Motivera!
Enbart svaret “mot lodlinjen” eller “från lodlinjen” ger inga poäng.

"Antagandet i a)" innebär att man antar att kulorna nuddar varandra och befinner sig rakt under varandra. I facit ställer säger man följande:

Jag är inte med hur de får sambandet till

$\lvert \vec F_q \lvert cos \phi = \lvert \vec F_{mg} \lvert cos \theta$. Jag får följande trianglar om jag ritar upp det som lösningsförslagen föreslår:

Alltså, jag får två obekanta sidor - för det är ju ingen av krafterna som borde vara hypotenusan, eller hur?

Dessa typer av uppgifter har aldrig varit min starka sida och jag tror att hur de kommer fram till sambandet är väldigt enkelt. Men jag skulle gärna få lite vägledning hur!