Giả sử ba đường thẳng a, b, c không đồng quy.
Gọi \(a\cap b=A;b\cap c=B;c\cap a=C\). Khi đó ta có:
Đường thẳng a đi qua A, C hay \(a\equiv AC.\)
Đường thẳng b đi qua A, B hay \(b\equiv AB.\)
Đường thẳng c đi qua B, C hay \(c\equiv BC.\)
Mà A, B, C luôn nằm trong một mặt phẳng.
Suy ra a, b, c đồng phẳng.
Vậy giả sử ban đầu là sai. Hay a, b, c đồng quy.