Prvo rješenje.
Zbroj mjera unutarnjih kutova peterokuta je
(5−2)⋅180∘=540∘
pa je mjera jednog unutarnjeg kuta pravilnog peterokuta
5540∘=108∘.
Promotrimo trokut ABC.
Kako je ∣AB∣=∣BC∣, trokut je jednakokračan s osnovicom AC pa je
∣∡BAC∣=∣∡ACB∣=2180∘−108∘=36∘.
Promotrimo trokut BFC.
Kutovi ∡FBC i ∡BCF su vanjski kutovi pravilnog peterokuta (sukuti su odgovarajućih unutarnjih kutova) pa je
∣∡FBC∣=∣∡BCF∣=180∘−108∘=72∘.
Stoga je trokut BFC jednakokračan s osnovicom BC pa je ∣BF∣=∣CF∣.
Promotrimo trokut AFC.
U trokutu BFC je
∣∡CFB∣=180∘−(72∘+72∘)=36∘.

pa je trokut AFC jednakokračan s osnovicom AF. Stoga je ∣CF∣=∣AC∣.
Pokazali smo da je ∣BF∣=∣CF∣ i ∣CF∣=∣AC∣ pa vrijedi
∣BF∣=∣AC∣
što je i trebalo dokazati.
Drugo rješenje.
Promotrimo △ECD i △EAB.
Pravilnom peterokutu su svi unutarnji kutovi međusobno sukladni i sve stranice međusobno sukladne pa je i △ECD≅△EAB (SKS poučak). Stoga je CE≅BE, tj. sve dijagonale pravilnog peterokuta su međusobno sukladne.
Tada je trokut BCE jednakokračan trokut.
Mjera unutarnjeg kuta pravilnog peterokuta je
5(5−2)⋅180∘=5540∘=108∘.
Međusobno sukladni trokuti △ECD i △EAB su jednakokračni trokuti s kutovima uz osnovice čija je mjera 36∘ pa je
∣∡CBE∣=∣∡ECB∣=108∘−36∘=72∘.
Kutovi ∡FBC i ∡BCF su vanjski kutovi pravilnog peterokuta (sukuti su odgovarajućih unutarnjih kutova) pa je
∣∡FBC∣=∣∡BCF∣=180∘−108∘=72∘.
Stoga je trokut BFC jednakokračan s osnovicom BC pa je ∣BF∣=∣CF∣.
Promotrimo jednakokračne trokute BFC i BCE.

Trokuti BFC i BCE podudaraju se u stranici BC i dva kuta uz tu stranicu pa su sukladni (KSK poučak), △BFC≅△BCE.
Vrijedi ∣BF∣=∣CF∣=∣BE∣=∣CE∣.
Kako je AC dijagonala, a prethodno je pokazano da su sve dijagonale pravilnog peterokuta međusobno sukladne, vrijedi i da je ∣BF∣=∣AC∣ što je i trebalo dokazati.