A Regra da Cadeia:

Sejam y=h(u) e u=g(x) duas funções deriváveis, com , e consideremos a função composta y=f(x)=h[g(x)]. Então f é derivável e
f '(x)=h'(g(x)).g'(x), para todo x pertencente ao Dom g.

Por hipótese, existem:

e

A tese a ser demonstrada é que existe

e que f '(x)=h'(g(x)).g'(x), para todo x pertencente ao Dom g.

Demonstração:

Precisamos mostrar que existe o seguinte limite:

.

Sendo u=g(x), colocamos .

Então, depende de e, quando , temos .

Temos assim, e podemos escrever:

h(g(x))=h(u) e

Assim,

Suponhamos que .

Então,

(*)

Quando , temos , e utilizando a hipótese, temos:

h'(g(x)).g'(x), o que completa a prova no caso em que .

Entretanto, essa prova não é geral porque para valores arbitrariamente pequenos de poderia acontecer que o acréscimo fosse zero, o que invalida a última passagem de (*).

Uma demonstração para o caso geral que evite a referida passagem pode ser feita, através de um argumento que, nas palavras do Simmons, constitui um engenhoso artifício matemático.