Если t = j(x) непрерывна в точке а j(а) = b, и функция f (t) непрерывна в точке b, то сложная функция f (j (x)) непрерывна в точке а.
Доказательство:
По определению непрерывности нужно доказать, что "e > 0 $d > 0: | f (j (x)) - f (j (a)) | < e при
| x - a | < d.
Зададим произвольное e > 0.
Так как f (t) непрерывна в точке b, то $g > 0: | f (t) - f (b) | < e при | t - b | < g. Отсюда следует, что
| f (j (x)) - f (j (a)) | < e при | j (x) - j (a) | < g. (1)
В свою очередь, так как j (x) непрерывна в точке a,
то для указанного g $d > 0: | j (x) - j (a) | < g при | x - a | < d. (2)
Из (1) и (2) следует, что | f (j (x)) - f (j (a)) | < e, если | x - a | < d, что и требовалось доказать.
Теорема доказана.