Теорему о предельном переходе в неравенстве можно применять для доказательства математических утверждений следующим образом:
Также с помощью этой теоремы можно, например, доказать первый замечательный предел. 15 Например, из геометрических соображений ясно, что площадь кругового сектора больше площади треугольника и меньше площади треугольника. 5 Так как по теореме о предельном переходе в двух неравенствах это следует, то справедлива формула первого замечательного предела. 5