Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Лемма, леммы, леммы, лемм, лемме, леммам, лемму, леммы, леммой, леммою, леммами, лемме, леммах
ле́мма
-ы, ж. мат.
Теорема, необходимая только для доказательства другой или нескольких других теорем.
[греч. λη̃μμα]
ЛЕММА, ы, ж. В математике: вспомогательная теорема, необходимая для доказательства другой теоремы.
ле́мма
ЛЕММА -ы; ж. [греч. lēmma] Матем. Теорема, необходимая только для доказательства другой или нескольких других теорем. Доказательство леммы.
Л’ЕММА, леммы, ·жен. (·греч. lemma) (мат.). Теорема, не имеющая самостоятельного значения, нужная лишь для доказательства другой теоремы.