Es sei zunächst
offen in
. Dann gibt es zu jedem Punkt
eine offene Ballumgebung mit
-

(der Radius hängt von
ab).
Es ist
-

als Vereinigung offener Mengen offen in
und
.
Wenn es umgekehrt eine offene Menge
mit
gibt, so sei
ein Punkt. Es gibt in
eine offene Ballumgebung mit
-

Dann ist auch
-

und es ist eine offene Ballumgebung in

gefunden.