Bạn chú ý cái bất đẳng thức sau: $$\left| \dfrac{S(x+h) - S(x)}{h} - x^2 \right| \leqslant 2x|h| + h^2$$
Khi $h \to 0$ thì bạn để ý rằng $VP \to 0$, mà $VT$ không âm được nên $VT \to 0$ ($VP$ đã nhỏ rồi, mà $VT$ còn nhỏ hơn cả $VP$ nên nó vậy). Người ta còn gọi đây là
Định lý kẹp 
Như vậy ta có thể ghi lại là $$\lim_{h \to 0} \left| \dfrac{S(x + h) - S(x)}{h} - x^2 \right| = 0$$
Nói cách khác: $$\lim_{h \to 0} \dfrac{S(x + h) - S(x)}{h} = \lim_{h \to 0} x^2$$
Chú ý rằng $VT = S'(x)$ theo định nghĩa, còn $VP = x^2$ nên ta có đpcm: $$S'(x) = x^2$$