la finalidad de conocer como "armar" ese rectángulo dentro del trapecio, es que ese rectángulo vendría a ser una barra inclinada dentro de una estructura del tipo cabriada (te adjunto un dibujo).
Conociendo como obtener X e Y, puedo desarrollar un programa en Autolisp para Autocad, que me permita automatizar ese proceso que hoy hago a "mano" y me dé una precisión absoluta.
Si bien de esa forma vas a resolver el problema, no lo veo apropiado para situaciones mas generales, porque el análisis sería bastante mas pesado y la resolución ídem (de cabeza a usar métodos numéricos).
Como Autocad es el estándard industrial de facto, los planos deben estar si o si en ese formato. Si no, no te los abre nadie.
Lo que hacemos nosotros es utilizar SolidWorks para todo lo relacionado al diseño y Autocad para los planos finales u órdenes de servicio.
La ventaja de dibujar con SW es que toda esta clase de problemas te las resuelve automáticamente, vos solamente dibujás y especificás las relaciones geométricas entre los elementos (igualdad de segmentos, perpendicularidad, paralelismo, etc), el software calcula y te los acomoda.
Yo uso SW, pero los principales CAD en 3D trabajan de manera similar (Inventor, Rhino, Pro Engineer...)