Da vertust du dich leider.
\( f: (0,\pi ^{-1}) \to (-1,1), x\mapsto \cos \frac{1}{x} \)
1 und -1 werden von der Funktion getroffen.
M ist der Graph der Funktion (also ein Objekt im \( \mathbb{R}^2 \))
Egal welchen Punkt du auf dem Graphen betrachtest, wirst du keine \( \varepsilon\)-Umgebung um diesen finden, s.d. diese komplett im Graphen liegt.
~draw~ gerade(-5|-5 5|5);kreis(0|0 2);zoom(10) ~draw~
Sobald du nämlich ein bisschen (z.B. \( \frac{\varepsilon}{2} \)) vom Graphen nach oben oder unten gehst bist du nicht mehr auf dem Graphen, aber sehr wohl noch in der \( \varepsilon\)-Umgebung. Insbesondere ist also kein Punkt ein innerer Punkt \( \implies M^\circ = \emptyset \) und damit auch \( \overline M = \partial M \).
Um jetzt den Abschluss von M zu finden sucht man die Berührungspunkte (x,y) des Graphen, für \( x \neq 0 \) liegt ein Berührungspunkt nur vor, falls \( (x,y) \in M \). Für \( x = 0 \) hat man noch Berührpunkte solange \( y \in [-1,1] \). Der Abschluss sollte also \( \overline M = M \cup (\{0\} \times [-1,1]) \) sein. Frag mich aber nicht wie man hier stringent begründet :D