Azt kell megmutatni, hogy f(g) valóban H generátoreleme. Legyen ezért h a H csoport tetszőleges eleme. Mivel az f csoporthomomorfizmus szürjektív, ezért biztosan létezik olyan x elem G-ben, amelynek épp h az f szerinti képe, azaz:
f(x)=hMivel G ciklikus, ezért ez a bizonyos x kifejezhető a g generátorelem egész kitevős hatványaként, azaz létezik olyan n egész szám, hogy teljesül az alábbi:
f(\underbrace{g^n}_{=x})=hHa n pozitív, akkor ez a kifejezés a 24.9. Definíció alapján így írható fel:
f(\underbrace{g\cdot g\cdot \ldots g}_{\text{n darab}})=hÁm ekkor f művelettartó tulajdonsága miatt a baloldal átírható az alábbi módon:
\underbrace{f(g)\cdot f(g)\cdot \ldots f(g)}_{\text{n darab}}=(f(g))^n=hAzaz ebben az esetben h kifejezhető f(g) egész kitevős hatványaként.
Ha n negatív, akkor vezessük be a k=-n jelölést. Ilyenkor tehát k pozitív, és f(g^{-k})=h a 24.9. Definíció alapján így írható fel:
f(\underbrace{g^{-1}\cdot g^{-1}\cdot \ldots g^{-1}}_{\text{k darab}})=hAz f művelet- valamint inverzképzéstartó (lásd a 25.2. Lemma 2. pontját) tulajdonsága miatt a baloldal átírható az alábbi módon:
\underbrace{(f(g))^{-1}\cdot (f(g))^{-1}\cdot \ldots (f(g))^{-1}}_{\text{k darab}}=(f(g))^{-k}=hAzaz h ebben az esetben is kifejezhető f(g) egész kitevős hatványaként.
Végül ha n=0, akkor a 24.9. Definíció alapján g^n épp a G csoport egységeleme. Mivel a 25.2. Lemma 1. pontja alapján egységelem képe egységelem, ezért ebben az esetben h szükségképpen a H csoport egységeleme, amely nyilván kifejezhető f(g)-nek a nulladik hatványaként.
A H csoport tehát valóban ciklikus, melynek generátoreleme f(g).
