∵
limu→u0f(u)=f(u0)
∴任意
ϵ>0,存在δ>0,U(u0,δ),有∣f(u)−f(uo)∣<ϵ(定义)
又
∵
limx→xog(x)=uo,对于上述δ(由给一个ϵ有一个δ,有δ为任意的),存在δ1>0,0<∣x−x0∣<δ1时,∣g(x)−u0∣<δ
∴对任意
δ>0,存在δ1>0,0<∣x−x0∣<δ1时,有∣g(x)−u0∣<δ,即∣u−u(u0)∣<δ,∴∣f(u)−f(u0)∣<ϵ
又
∵
u=g(x),代入有∣f(g(x))−f(u0)∣<ϵ
即
limx→x0f(g(x))=f(u0)
又由题有
u0=limx→x0g(x)
∴
limx→x0f(g(x))=f(limx→x0g(x))