两点之间直线段最短是几何学中的一个基本定理。这个定理可以通过反证法来证明。假设在两点A和B之间存在一条曲线CD，使得CD的长度小于AB。然后在这条曲线上任取一点C，连接AC和BC，形成一个三角形ABC。根据三角形的两边之和大于第三边的性质，我们可以得出AC+BC的长度大于AB，这与我们的假设相矛盾。因此，假设不成立，两点之间的直线段AB是最短的路径。
这个定理也可以从几何学的其他原理来证明，例如通过三角形的外角和定理。如果我们将连接两点的路径看作是一个四边形，那么这个四边形可以拆分成两个三角形。根据三角形的外角和定理，这两个三角形的总外角和为360°。而如果两点之间的路径是一条直线，那么它构成的两个三角形的外角和也是360°。因此，直线是连接两点之间最短的路径。
综上所述，两点之间直线段最短是一个被广泛接受和证明的几何学原理。