Да, совершенно верно, (4) имеет место для любой монотонной функции. Но у нас справделиво также и соотношение (3). И (4) в пределе не превращается в равенство из-за (3) (аналогично, (6) в пределе не превращается в равенство из-за (5)).
То есть рассуждения, грубо говоря, такие. Если имеет место (3), то у функции

где-то должен быть разрыв, содержащий точку

. Точку, в которой имеет место этот разрыв, мы обозначаем за

.
Далее из (2) следует, что

также должна иметь разрывы, содержащие точки вида

(это соотношение (5)). И далее, соотношением (6), мы убеждаемся, что точки в которых имеют место эти разрывы, имеют вид

.