Hola, hay una forma más directa de probarlo sin usar esa propiedad: tomemos un conjunto tal que
y supongamos que
no es cerrado, es decir, que
no es abierto. Esto implica que existe un punto
que no es interior a
, o sea que toda bola centrada en
contiene al menos un punto de
. Formalmente, existe un
tal que para todo radio
la bola
cumple
. Como
, esto quiere decir que toda bola centrada en
interseca tanto a
como a
, es decir, que
es un punto frontera de
. Entonces encontramos un punto frontera de
que no pertenece a
(ya que pertenece a
), lo que contradice la hipótesis que
.
Saludos