salagne 5 роки тому
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\begin{proof}
\begin{itemize}
\item ,,$\implies$'': Sei $A$ abgeschlossen und $\left( x^{(k)} \right)_{k \in \N}$
\item \glqq$\implies$\grqq: Sei $A$ abgeschlossen und $\left( x^{(k)} \right)_{k \in \N}$
konvergente Folge in $A$ mit
\[
\lim_{k \to \infty} x^{(k)} = x
.\]
Ang.: $x \not\in A$, d.h. $x \in A^{C}$. Da $A^{C}$ offen, folgt, es ex.
ein $\epsilon > 0$, s.d. $K_{\epsilon}(x) \subset A^{C}$.
ein $\varepsilon > 0$, s.d. $K_{\varepsilon}(x) \subset A^{C}$.
Mit $x = \displaystyle \lim_{k \to \infty} x^{(k)}$ folgt, dass fast alle
Folgenelemente $x^{(k)}$ in $K_{\epsilon}(x) \subset A^{C}$ liegen.
Folgenelemente $x^{(k)}$ in $K_{\varepsilon}(x) \subset A^{C}$ liegen.
Widerspruch zu: $\left( x^{(k)} \right)_{k \in \N} \subset A $. Damit folgt
$x \in A$.
\item ,,$\impliedby$'': Sei $A \subset \mathbb{K}^{n}$ s.d. alle konvergenten
\item \glqq$\impliedby$\grqq: Sei $A \subset \mathbb{K}^{n}$ s.d. alle konvergenten
Folgen in $A$ einen Grenzwert in $A$ haben.

Zu zeigen: $A^{C}$ offen. Sei $x \in A^{C}$ beliebig. Dann g.z.z.: $\exists \epsilon > 0$
s.d. $K_{\epsilon}(x) \subset A^{C}$.
Zu zeigen: $A^{C}$ offen. Sei $x \in A^{C}$ beliebig. Dann g.z.z.: $\exists \varepsilon > 0$
s.d. $K_{\varepsilon}(x) \subset A^{C}$.

Ang.: $A^{C}$ nicht offen. Dann ex. $\forall k \in \N$ ein Punkt $x^{(k)}$
mit $x^{(k)} \in A \cap K_{\frac{1}{k}}(x)$. Dann ist $x^{(k)} \in A$
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\begin{align*}
\partial K_1(0) &= \partial \{x \in \R^{n} \mid \Vert x \Vert < 1\} \\
&= \;\; \{ x \in \R^{n} \mid \Vert x \Vert = 1 \} \\
& \quad \quad \text{,,Einheitssphäre''}
& \quad \quad \text{\grqq Einheitssphäre\glqq}
.\end{align*}
\item $\Q \subset \R$, $\partial \Q = \R$, weil in jeder Umgebung eines Punktes in
$\Q$, gibt es rationale und irrationale Zahlen. Der Rand von $\R$ ist leer.
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\begin{enumerate}[(i)]
\item Z.z.: $M \setminus \partial M$ offen.

Sei $x \in M \setminus \partial M$ beliebig, dann ex. $\epsilon > 0$, s.d.
$K_{\epsilon}(x) \subset M$ $(\implies K_{\epsilon}(x) \cap M^{C} = \emptyset)$, sonst
Sei $x \in M \setminus \partial M$ beliebig, dann ex. $\varepsilon > 0$, s.d.
$K_{\varepsilon}(x) \subset M$ $(\implies K_{\varepsilon}(x) \cap M^{C} = \emptyset)$, sonst
wäre $x \in \partial M$.
Für dieses $\epsilon$ gilt auch
$K_{\epsilon}(x) \cap \partial M = \emptyset$, denn
falls $z \in K_{\epsilon}(x) \cap \partial M$ existiert, dann ist
$K_{\epsilon}(x)$ Umgebung von $z$ und folglich
$K_{\epsilon}(x) \cap M^{C} \neq \emptyset$.
Für dieses $\varepsilon$ gilt auch
$K_{\varepsilon}(x) \cap \partial M = \emptyset$, denn
falls $z \in K_{\varepsilon}(x) \cap \partial M$ existiert, dann ist
$K_{\varepsilon}(x)$ Umgebung von $z$ und folglich
$K_{\varepsilon}(x) \cap M^{C} \neq \emptyset$.

Damit folgt:
\[
K_{\epsilon}(x) \subset M \setminus \partial M \implies M \setminus \partial M \text{ offen}
K_{\varepsilon}(x) \subset M \setminus \partial M \implies M \setminus \partial M \text{ offen}
.\]

Sei $U \subset M$ offen, dann ist analog $U \cap \partial M = \emptyset$. Damit gilt
@@ -236,7 +236,7 @@
Also existiert eine Teilfolge $\left( x^{(k_j)} \right)_{j \in \N}$ mit
$x^{(k_j)} \xrightarrow{k \to \infty} x \in M$
\item (ii) $\implies$ (iii): Sei $M$ beschränkt und abgeschlossen und sei
$\{U_i, \in I\} $ eine offene Überdeckung von $M$.
$\{U_i, i \in I\} $ eine offene Überdeckung von $M$.

Zu zeigen: Es existiert eine endliche Überdeckung von $M$.

@@ -250,7 +250,7 @@
\item Kantenlänge von $Q_m = 2^{-m}$ Kantenlänge von $Q_0$.
\end{enumerate}
Sei $Q$ beschränkter abgeschlossener Würfel in $\mathbb{K}^{n}$ mit
Kantenlänge $L$, s.d. $M \subset \Q$.
Kantenlänge $L$, s.d. $M \subset Q$.
\begin{figure}[h!]
\begin{tikzpicture}[scale=0.2]
\draw (0,0) -- (0,10) -- (10,10) -- (10,0) -- (0,0);
@@ -268,7 +268,7 @@
.\] Länge $(I_k)$ = Kantenlänge $(Q_m)$ $\forall k$ = $2^{-m} L$

Wir zerlegen jedes $I_i$ in 2 abgeschlossene Intervalle mit halber Länge
$I_i^{(1)}$ und $I_i(^{2)}$ und setzen für $(s_1, \ldots, s_n) \in \{1, 2\}^{n}$
$I_i^{(1)}$ und $I_i^{(2)}$ und setzen für $(s_1, \ldots, s_n) \in \{1, 2\}^{n}$
\[
Q_m^{s_1, \ldots, s_n} := I_1^{(s_1)} \times \ldots \times I_n^{(s_n)}
.\] Wir erhalten $2^{n}$ Würfel mit


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