Prvo rješenje.
Neka je c=∣AB∣=∣CD∣, te α=∠BAC i γ=∠ACB.
Tada je ∠CAD=∠BAD=2α te ∠BDA=2α+γ.
Primjenom poučka o sinusima na trokute ADC i ABD dobivamo
sin2αsinγ=c∣AD∣,sin(2α+γ)sin2γ=c∣AD∣.

Dalje imamo
sinγsin(2α+γ)sinγsin(2α+γ)sin(2α+γ)sin2αcosγ+cos2αsinγcos2αsinγtgγ=sin2γsin2α,=2sinγcosγsin2α,=2cosγsin2α,=2cosγsin2α,=sin2αcosγ,=tg2α.
Budući da su α i γ kutovi trokuta, jedina mogućnost je γ=2α.
Vrijedi α+3γ=180∘, pa je α=52⋅180∘=72∘.
Drugo rješenje.
Neka je E sjecište simetrale kuta ∠ABC i stranice AC.
Zbog uvjeta β=2γ, trokuti ABC i AEB su slični. Zato je ∣AB∣:∣AC∣=∣AE∣:∣AB∣.
Prema poučku o simetrali kuta vrijedi ∣AE∣=a+cbc.
Slijedi c:b=a+cbc:c, odnosno b2=ac+c2.
Prema poučku o simetrali kuta vrijedi ∣DC∣=b+cab, pa zbog uvjeta ∣CD∣=∣AB∣=c vrijedi
c2=ab−bc.
Zbrajanjem ove jednakosti s b2=ac+c2 dobivamo
b2+c2b2+bcb(b+c)=ac+c2+ab−bc,=ac+ab,=a(b+c).
Slijedi a=b, te α=β=2γ.
Iz α+β+γ=180∘ dobivamo da su kutovi α=72∘, β=72∘, γ=36∘.