Если бы компактное множество не являлось нигде не плотным, то оно бы содержало некоторый шар положительного радиуса (в силу замкнутости). А замкнутый шар положительного радиуса не компактен в

-мерном нормированном пространстве (док-во можно посмотреть, например, в Колмогорове-Фомине, там, где про компактные операторы рассказывается).