alcoholist, вроде получилось. Посмотрите пожалуйста всё ли чётко?
Пусть

- компактное пространство, а

- произвольная последовательность. Если предположить для любого

существует окрестность

, содержащая лишь конечное число точек данной последователности, тогда любое конечное подпокрытие покрытия

будет содержать конечное число точек последовательности и всё

не покроет. Пусть

- точка, такая что любая её окретсность содержит бесконечное число точек

, а

- база. Выберем одно из этих точек

. Это можно сделать в силу аксиомы выбора. Из

возьмём

. Продолжая по индукции получим, что

сходится к

по определению.