Dimostreremo il teorema nel caso ; il caso generale si tratta, o con metodo analogo, oppure col metodo di induzione completa, osservando che:
.
Sia un numero arbitrario: esisterà un intorno destra di a in cui , ed un intorno di a, in cui . Se è un intorno intero tanto ad che ad , allora in valgono entrambe le precedenti disuguaglianze; donde si deduce:
.
Quindi, dato un numero piccolo a piacere e positivo, se ne deduce, posto , che esiste un intorno di a, in cui è minore di in valore assoluto.
Osservazione Per stabilire la precedente disuguaglianza sono partito dalla del § 4, , pagina 13.
Nelle stesse ipotesi di il limite del prodotto esiste ed è uguale al prodotto dei limiti.
Supponiamo, come sopra, . Come sopra si dimostra che, dato un numero positivo qualsiasi, esiste un intorno di a, in cui valgono entrambe le , .
Si avrà in tale intorno:
.
Sia ora un numero piccolo a piacere; scelto tale che . , esisterà un intorno di a in cui: ossia: . c.d.d.
Se e se è un numero finito diverso da zero, esiste un intorno di a, in cui , e quindi