Soit de tels
,
et
.
Posons

la réunion

puis

le produit cartésien

. On cherche à établir l'inégalité

.
D'une part, on introduit
la fonction de
dans
définie par

Cette fonction est clairement injective de

dans

. Donc, une première inégalité vient
:

.
Cherchons d'autre part à raffiner l'inégalité. Soit
une suite (quelconque) de parties de
satisfaisant
. Amenons pour tout
dans
une projection
de
dans
, dont l'image est ainsi un sous-ensemble propre de
. L'axiome du choix assure en ces conditions l'existence d'une suite de choix
dans le produit
telle que
. Une telle suite n'appartient à aucun
, pour
dans
, ce qui montre que
. On peut conclure sur la négation ainsi donnée de l'égalité
. C.Q.F.D.