Nun setzen wir
und genügen damit der ersten der Bedingungen (35) und der Bedingung (33) für . Nach dieser Verfügung über bestimmt sich wegen (32) aus der Gleichung
Da nun wiederum die Funktion bei festem mit zugleich, ohne je abzunehmen, über alle Grenzen wächst und wegen (32), (34)
ist, so können wir weiter so groß wählen, daß
wird, und dann bleibt diese Ungleichung auch erfüllt, wenn wir noch vergrößern. Nun setzen wir
und genügen damit der zweiten der Bedingungen (35) und der Bedingung (33) für . In derselben Weise fahren wir fort, bis wir zu der Gleichung
gelangen.
Schließlich machen wir noch so groß, daß
wird; da wegen (31) für
und folglich jetzt
ist, so werden die auf der rechten Seite der letzten Formel in (30) zur -ten Potenz erhobenen ganzen Zahlen positiv.
Führen wir nun die Substitutionen der linken Seiten der Formeln (30) in den rechten Seiten der jedesmal vorangehenden Formel aus, so entsteht eine Formel von der Gestalt
wobei rechts
Summanden stehen und die positive rationale Zahlen sind. Damit ist Hilfssatz 5 bewiesen.
Aus Hilfssatz 5 vermögen wir nun das anfangs aufgestellte Theorem über die Darstellbarkeit der ganzen Zahlen durch -te Potenzen folgendermaßen abzuleiten.
David Hilbert: David Hilbert Gesammelte Abhandlungen Erster Band – Zahlentheorie. Julius Springer, Göttingen 1932, Seite 525. Digitale Volltext-Ausgabe bei Wikisource, URL: https://de.wikisource.org/w/index.php?title=Seite:David_Hilbert_Gesammelte_Abhandlungen_Bd_1.djvu/542&oldid=- (Version vom 17.1.2018)