3°. При любом  величина
 величина 
 
при  стремится к нулю.
 стремится к нулю. 
Функцию Ф, удовлетворяющую этим условиям, для краткости будем называть положительным ядром. 
Лемма. Если  есть положительное ядро,
 есть положительное ядро,  — произвольная, абсолютно интегрируемая функция, для которой существует предел
 — произвольная, абсолютно интегрируемая функция, для которой существует предел  то
 то 
 
Доказательство. Ввиду 2°, 
 
вычитая это равенство почленно из (1), получим! 
 
Задавшись произвольным числом  возьмем теперь
 возьмем теперь  так, чтобы при
 так, чтобы при  было
 было 
 
и разобьем предшествующий интеграл на сумму двух интегралов: 
 
Для первого из них, принимая во внимание 1° и 2°, сразу получаем оценку: 
 
и притом независимо от X. С другой стороны, 
 
 
В силу  так что для значений X, достаточно близких к
 так что для значений X, достаточно близких к  будет
 будет  а вместе с этим и
 а вместе с этим и 
 
что и требовалось доказать. 
К сказанному сделаем еще такое дополнение. Предположим, что функция  кроме переменной t, зависит еще от одной переменной
 кроме переменной t, зависит еще от одной переменной  
 
 
но при постоянном х удовлетворяет прежним условиям. Тогда, если  равномерно ограничена при всех t и
 равномерно ограничена при всех t и  
 
 
и 2) стремление  осуществляется равномерно относительно х, то и интеграл
 осуществляется равномерно относительно х, то и интеграл 
 
при  стремится к пределу
 стремится к пределу  равномерно относительно х.
 равномерно относительно х. 
Действительно, в силу 2) число  , о котором была речь в предшествующем рассуждении, можно выбрать независимо от х. Далее, так как, в силу 1),
, о котором была речь в предшествующем рассуждении, можно выбрать независимо от х. Далее, так как, в силу 1), 
 
то неравенство (2) можно заменить таким: 
 
где справа уже нет никакой зависимости х. Отсюда ясно, что для значений  , достаточно близких к
, достаточно близких к  неравенство
 неравенство  с ним и неравенство
 с ним и неравенство 
 
будет выполняться сразу для всех значений х, что требовалось доказать.