Вопрос интересный. Имеем определения:
2 = 1+1; 3 = 2+1; 4 = 3+1
Докзательство:
2 + 2 = [по определению двух]
2 + (1+1) = [по ассоциативности]
(2+1)+1 = [по определению трех]
3 + 1 = [по определению четырех]
4
На самом деле, есть еще интересные вопросы, а что такое сложение, почему оно ассоциативно, и так далее. Между прочим, а что такое 1?
Одно из классических определений состоит в том, что 0 - это пустое множество, и определяется операция +1 (увеличить на один, не путать со сложением) как

. Равенство определяется в теоретико-множественном смысле. 1 по определению, 0(+1). Теперь надо определять сложение и доказывать его свойства...