Доказать: Каждое бесконечное ограниченное множество имеет предельную точку. Используйте понятие открытого покрытия и НЕ используйте теорему Больцано-Вейерштрасса.
(Предельная точка определяется как точка, у которой любое пересечение ее открытой окрестности с множеством имеет элемент, отличный от этой точки.)Мое доказательство: Пусть

ограниченное бесконечное множество. Тогда существует такое

, что
![$A \subseteq [-M,M]$ $A \subseteq [-M,M]$](https://dxdy-03.korotkov.co.uk/f/a/e/5/ae59ac32a2d301d24f5ccec8c6c3656082.png)
. Пусть у

нет предельных точек. Это, среди прочего, означает, что для любого
![$x\in [-M,M]$ $x\in [-M,M]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/7/9/a/79af3b10784d6684ed79e039d3b9184782.png)
существует такое

, что

, если

и

если

. При этом,
![$\{V_{\varepsilon_x}(x): x\in [-M,M]\}$ $\{V_{\varepsilon_x}(x): x\in [-M,M]\}$](https://dxdy-02.korotkov.co.uk/f/5/7/0/570231459e955763226bfaaabeb7183882.png)
формируют открытое покрытие для
![$[-M,M]$ $[-M,M]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/8/9/38918d96e6d96577491757099030d9d482.png)
.
Поскольку
![$[-M,M]$ $[-M,M]$](https://dxdy-04.korotkov.co.uk/f/3/8/9/38918d96e6d96577491757099030d9d482.png)
компактно, то из его открытого покрытия можно выделить конечное подпокрытие

. Поскольку любое множество из этого подпокрытия содержит самое большее один элемент из

, то значит

конечно. Противоречие с условием.
Прошу проверить, годится ли такое доказательство.