Условие:
Пусть

Пусть
Компактное множество в метрическом пространстве — это множество, в котором любая открытая покрывающая имеет конечное подмножество, которое также покрывает это множество.

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит
Попробуй решить по шагам
Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение