集合 {f≧a} において 1 ≦ (1/a) f(x). 故に

∫_{f≧a} dμ ≦(1/a) ∫_{f≧a} f dμ

この右辺は μ({f≧a}) に等しい. また左辺については
f≧0 だから

∫_{f≧a} f dμ ≦ ∫ f dμ

を使えばよい. QED