Prvo rješenje.
Označimo α=∣∠BAC∣. Tada je ∣∠ACB∣=2α te ∣∠CBA∣=180∘−3α.

Primjenom poučka o sinusima na trokut ABC dobijemo
∣CA∣∣BC∣=sin(180∘−3α)sinα=sin3αsinα.
Primjenom poučka o sinusima na trokut AIC dobijemo
∣CA∣∣AI∣=sin∣∠CIA∣sin∣∠ACI∣=sin(180∘−23α)sinα=sin23αsinα.
Budući da je ∣BC∣=∣AI∣, izjednačavanjem prethodne dvije jednakosti dobijemo
sin3α=sin23α.
S druge strane, sin3α=2sin23αcos23α, pa zaključujemo da je cos23α=21.
Slijedi da je 23α=60∘, odnosno α=40∘.
Konačno, ∣∠ACB∣=80∘ i ∣∠CBA∣=60∘.
Drugo rješenje.
Označimo α=∣∠BAC∣ i uvedimo točku D takvu da je ABCD paralelogram.
Sada vidimo da je ∣∠CAD∣=∣∠ACB∣=2α i ∣∠DCA∣=∣∠BAC∣=α.
Uočimo da je ∣∠DCA∣=α=∣∠ACI∣, odnosno da je A na simetrali kuta ∣∠DCI∣.
Točka A je na simetrali dužine DI jer je ∣AD∣=∣BC∣=∣AI∣.
Kako je točka A na simetrali kuta ∠DCI i simetrali dužine DI, zaključujemo da je A na opisanoj kružnici trokuta CDI.

Iz tetivnosti četverokuta CDAI imamo 180∘=∣∠IAD∣+∣∠DCI∣=4.5α, odnosno α=40∘.
Konačno, ∣∠ACB∣=80∘ i ∣∠CBA∣=60∘.
Napomena: Nije potrebno dokazivati tvrdnju da se simetrala kuta i simetrala nasuprotne stranice trokuta sijeku na njegovoj opisanoj kružnici.