Для доказательства всюду плотности берем произвольную базовую окрестность в
и ищем в ней непрерывную функцию. То есть берем конечный набор точек из
, к каждой точке какое-то свое число, интервал
. Для любых двух точек из
, в силу вполне хаусдорфовости, существует непрерывная функция их разделяющая. Но как построить непрерывную функцию, которая в каждой точке из набора проходит через
-интервал?
Давайте сначала решум упрощённую задачу. В вашем вполне хаусдорфовом пространстве
заданы попарно различные точки
,
. Нужно построить непрерывную функцию
, для которой
и
при
.
И начинать доказательство плотности надо не сразу с построения функции, а сказать некоторые предварительные слова, чтобы было ясно, какая именно функция строится и почему (какое отношение она имеет к плотности обсуждаемого множества).
а что если ответ отрицательный для метрического пространства, этого не достаточно?
Недостаточно.
в тихоновской топологии радикально отличается от метрического пространства. Тут нужно использовать непосредственно определение тихоновской топологии.