Giả sử tồn tại nhiều hơn một đường thẳng đi qua O thỏa mãn đề bài. Khi đó ta chỉ cần chứng minh phản chứng cho trường hợp 2 đường thẳng. Gọi 2 đường thẳng đó là d và l. Khi đó, d cắt a và b lần lượt tại A và B; l cắt a và b lần lượt tại A' và B'. Theo giả thiết ta sẽ có OA = OB, OA' = OB'. Do vậy ABB'A' là hình bình hành. Điều này mâu thuẫn với giả thiết a và b cắt nhau. Vậy điều giả sử là sai, từ đó ta suy ra đpcm.