Wówczas odwzorowanie ma taki punkt stały (to znaczy istnieje że ).

Dowód lematu

Zdefiniujmy rodzinę zbiorów Twierdzimy, że suma

jest punktem stałym odwzorowania Aby się o tym przekonać, zauważmy, iż dla każdego zachodzi więc z monotoniczności wynika, że Zatem

a stąd

Korzystając kolejny raz z monotoniczności, dostajemy więc Wobec tego musi zawierać się w sumie rodziny czyli

Zachodzą więc obie inkluzje i więc jest punktem stałym odwzorowania

Lemat B Niech będą dane zbiory X, Y i funkcje Wówczas odwzorowanie dane wzorem

jest monotoniczne.

Dowód lematu

Niech Wówczas więc i Zatem:

Czyli z definicji funkcji

Dowód twierdzenia Niech X i Y spełniają założenia twierdzenia i niech oraz będą funkcjami różnowartościowymi. Zdefiniujmy odwzorowanie jak w lemacie B:

Wówczas na mocy lematu B jest to funkcja monotoniczna, a zatem z lematu A wynika istnienie zbioru takiego że co zachodzi gdy Czyli:

Ponieważ jest iniekcją, możemy zdefiniować funkcję w następujący sposób:

Funkcja jest suriekcją. Istotnie,