Pieņemsim pretējo, t.i., ka
un
, kur
(izņemot
gadījumu, kad viena no tām ir bezgalība, bet otra - bezgalība ar
zīmi). Izvēlēsimies punktu
un
apkārtnes
un
, kas nešķeļas, t.i., tādas, lai
. Saskaņā ar funkcijas robežas definīciju punkta
jebkurai apkārtnei
eksistē punkta
tāda apkārtne
, ka visiem
,
izpildīsies sakarība
. Analoģiski punkta
jebkurai apkārtnei
eksistē punkta
tāda apkārtne
, ka visiem
, izpildīsies sakarība
. Izvēlēsimies
, kur
.
Šādiem
vienlaicīgi izpildīsies sakarības
un
, kas ir pretrunā ar pieņēmumu, ka šīs apkārtnes
nešķeļas (3.21. zīm.).
Pieņēmums, ka funkcijai var būt divas dažādas robežas, nav
pareizs.