Ерунда. Это просто аксиома Паша в самой известной системе аксиом - Гильберта. Доказывать ее не нужно.

Правда, нередко используют и другие системы аксиом, например в российской школе используется аксиоматика Александрова, а в школах США - упрощенная, нестрогая версия аксиоматики SMGS.

Но раз мы подошли к понятию аксиом, то давать подобную задачу, не уточнив, в какой системе аксиом ее надо решать, глупо и даже безграмотно. Получается, задавший эту задачу человек уже достаточно взрослый, чтобы познакомиться с аксиоматикой Александрова, но не узнал, что в других системах есть аксиома Паша.