補題 K を無限体、X を K-加群、V, W_1, ... , W_n をその部分加群、 V ⊂ W_1 ∪ ... ∪ W_n とする。 x, y ∈ V なら、x, y ∈ W_i となる i がある。
証明 t ∈ K とすると、x + ty ∈ W_i となる i がある。 t にこの i を対応させることにより、集合としての写像 K → {1, ..., n} が得られる。K は無限体だから、この写像は 単射ではありえない。よって、x + ty = x + sy ∈ W_i となる t, s ∈ K で t ≠ s となるものがある。 よって、(t - s)y ∈ W_i となる。これから、y ∈ W_i となり、 x ∈ W_i ともなる。 証明終