1. Допустим, сторона a > b. Проведем биссектрису угла B.
2. Построим точку D на стороне AC так, чтобы BD = BC. Треугольник BCD равнобедренный.
3. Угол BDC > угла BCD. Угол A < угла BDC.
4. Угол C = углу BCD. Угол A < угла C.
5. Аналогично доказывается, что угол A < угла B. Следовательно, против большей стороны лежит больший угол. Обратное утверждение доказывается аналогично.
Доказано.