1.)
Sei x ∈ X , dann gilt:
x ∈ ( A ∪ B ) °
[gemäß Definition:]
<=> x ∈ X \ ( A ∪ B )
[wenn x nicht in der Vereinigungsmenge von A und B liegt, dann liegt x weder in A noch in B, also:]
<=> x ∉ A ∧ x ∉ B
[wenn x nicht in A liegt, dann liegt es in X \ A und wenn x nicht in B liegt, dann liegt es in X \ B, also:
<=> x ∈ X \ A ∧ x ∈ X \ B
[gemäß Definition:]
<=> x ∈ A ° ∧ x ∈ B °
[und das lässt sich schreiben als:]
<=> x ∈ A ° ∩ B °
2.)
Behauptung: A ∩ A ° = ∅
Widerspruchsbeweis
Annahme: A ∩ A ° ≠ ∅
dann gibt es ein x ∈ X mit
x ∈ A ∩ A °
<=> x ∈ A ∧ x ∈ A °
<=> x ∈ A ∧ x ∈ X \ A
<=> x ∈ A ∧ x ∉ A
Es gibt kein x aus X, das Element von A und gleichzeitig nicht Element von A ist, also Widerspruch und damit gilt die Behauptung.
3.)
Sei x ∈ X , dann gilt:
x ∈ ( A ° ) °
<=> x ∈ X \ A °
<=> x ∈ X ∧ ¬ ( x ∈ A ° )
<=> x ∈ X ∧ ¬ ( x ∈ X \ A )
<=> x ∈ X ∧ ¬ ( x ∈ X ∧ ¬ x ∈ A )
<=> x ∈ X ∧ ( ¬ x ∈ X ∨ x ∈ A )
<=> ( x ∈ X ∧ ¬ x ∈ X ) ∨ ( x ∈ X ∧ x ∈ A )
<=> false ∨ ( x ∈ X ∧ x ∈ A )
[wegen A ⊂ X :]
<=> x ∈ A