Burada sorun şu: sol tarafta $f$ nin sadece rasyonel sayılardaki değerleri var. Yani fonksiyonun irrasyonel sayılardaki değeri hiç göz önüne almıyor. Halbuki, irrasyonel sayılar rasyonel sayılardan daha çok yer kaplıyor (Lebesgue ölçümü çok daha büyük). Fonksiyon integrallenebiliyorsa eşitlik var ispatı çok kısa değil. Fonksiyon integrallenemiyorsa, soldaki limit var olabiliyor. Örnek:
$f(x)=\begin{cases}0\quad x\in\mathbb{Q}\text{ ise}\\1\quad x\notin\mathbb{Q}\text{ ise}\end{cases}$ fonksiyonu için $\displaystyle\lim\frac1n\sum_{k=1}^nf\left(\frac kn\right)=0$ olur ama bu fonksiyon (hiç bir aralıkta) integrallenemez.