非負整数
よって, これを繰り返すと,
となって補題が示される.
とするとき,
が成り立つ.
ここで, 補題1より,
だから, これを代入することによって補題を得る.
非負整数
が成り立つ.
とすると,
であり,
よって, これらより,
である.
補題2
において,
とすると,
を得る. 左辺は
Heineの和公式
により,
である. 一方,
ここで,
であるから,
ここで,
だから,
ここで, 補題3を用いれば,
を得る. よってこれより,
より,
最後に補題3において
を用いることによって定理を得る.
と書き換えれば, 全ての自然数
全ての自然数は3つの三角数の和で表すことができる.