Deje $X$ ser separables y normales. Supongamos $A\subset X$ es discreta en la relación de la topología. Me gustaría mostrar que $A$ es contable. Por separación, basta que se presentan mutuamente disjuntas colección de no-vacío abierto conjuntos indexados por $A$.
El hecho de que $A$ es discreto significa que, para cada una de las $a\in A$, existe un conjunto abierto $U_a\subset X$ tal que $U_a\cap A=\{a\}$. El problema es que el $U_a$ no necesita ser pares distintos.
Sabemos que $a\not\in U_a^c$, que es cerrado, así que por Urysohn del lema podemos optar $f_a\in C(X,[0,1])$ tal que $f_a(a)=1$$f_a(U_a^c)=\{0\}$. Mi idea era utilizar estas $f_a$ a de alguna manera reducir los conjuntos de $U_a$ y obtener una colección de pares distintos, pero yo no era capaz de salir con algo que funciona. Cualquier sugerencias?