Als de regressielijn de lijn y = ax + b is, dan  geldt  voor de residuen di     di = yi - (axi + b) = yi - axi - b
Maak daar  Δxi en Δyi  van:
   
Neem nu de som van de kwadraten daarvan:
   
Maar dat laatste stuk is nul! Als je de haakjes wegwerkt krijg je zes stukken, waar steeds  Σ(Δxi)  of  Σ(Δyi) in staat.
en die zijn beiden nul omdat de totale afwijkingen van het gemiddelde nul zijn. Dat is nou eenmaal de definitie van het gemiddelde ergens van.

Er blijven dus twee termen over, die allebei positief zijn (het zijn kwadraten).
De som daarvan is minimaal als beiden minimaal zijn.

De tweede is makkelijk:
 
   
De eerste is wat lastiger: