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ich habe folgende Aufgabe:

Aufgabe 2

Es sei \( M=\mathbb{R} \) mit der Betragsmetrik \( d \) gegeben. Bestimmen Sie für die folgenden Teilmengen Häufungspunkte, isolierte Punkte und den Rand und untersuchen Sie, ob die jeweilige Menge offen oder abgeschlossen ist. Skizzieren Sie die Mengen.

a) \( M_{1}=\mathbb{Z} \),

...

hierzu habe ich auch die Lösungen von meinem Prof.

Ich wäre allerdings auf ganz andere Lösungen gekommen..

Kann mir anhand dieser Aufgabe jemand nochmal diese verschiedenen Eigenschaften erklären und weshalb diese Lösungen das Ergebnis sind?

Liebe Grüße A3761C6E-EBF7-4F6C-A396-92520E392C6C.jpeg

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Bei welchen Eigenschaften kommst du denn auf andere Lösungen? :)

Ich meine wie beim Inneren ist es ja klar, dass es leer ist, da per Definition es ein Radius größer 0 geben muss sodass die Kugel um so einer ganzen Zahl vollständig in Z liegt. Dies ist aber offenbar nicht der Fall, da in dieser Kugel auch rationale Zahlen liegen würden :)

Abgeschlossen ist auch klar, da die unendliche Vereinigung ein elementiger Mengen (welche abgeschlossen sind) auch abgeschlossen ist

Anders wäre es natürlich wenn Z der metrische Raum ist und nicht als Teilmenge des metrische Raumes (R, d), dann wäre das Innere z. B. Ganz Z

Abgeschlossen ist auch klar, da die unendliche Vereinigung ein elementiger Mengen (welche abgeschlossen sind) auch abgeschlossen ist

Aber auf gar keinen Fall. Mit der Begründung wäre jede Menge abgeschlossen.

Sorry falsch herum, unendliche Vereinigung offener Mengen ist offen. Unendlicher Schnitt abgeschlossener Mengen ist abgeschlossen.

Hallo :)

vielen Dank für deine Hilfe.

Leider verstehe ich es immer noch nicht so genau..

Ich stelle es mir eigentlich so vor:

Ich habe eine Kugel welche die reellen Zahlen abbilden. Und in dieser Kugel habe ich noch eine Kugel welche die ganzen Zahlen abbilden

Und ich denke auch das ich genau das falsch verstanden habe.

Denn genau aus diesem Verständnis heraus würde ich z.B. sagen das die isolierten Punkte R/Z sind oder die Häufungspunkte Z sind..

Ich weiß nicht wo mein Fehler ist..

Bei den Beispielen habe ich das alles immer verstanden & jetzt bei den Übungen habe ich mächtig Probleme.

Eventuell verstehst du wo ich meinen Denkfehler mache und könntest mir Erleuchtung bringen?

Hei, also mit den Kugeln ist erstmal der erste Fehler, dass du diese um eine Menge legen möchtest. Beim Inneren beispielsweise geht es aber darum, dass du sagst: EIN PUNKT ist im inneren Enthalten, wenn du eine Kugel findest UM DIESEN PUNKT mit einem Radius größer 0, sodass dies Kugel vollständig In Den ganzen Zahlen enthalten ist. Und das Innere besteht natürlich aus allen inneren Punkten.


Die Argumentation ist folgende: Wenn du das Innerer der ganzen Zahlen als TEILMENGE VON R bestimmen solltest, dann musst du alle INNEREN Punkte finden. Das Problem ist aber nach unserer eben genannten Definition über einen inneren Punkt müsste es dann um einen solchen Punkt eine Kugel mit Radius größer 0 geben, sodass diese Kugel vollständig in deiner Menge also in den ganzen Zahlen liegt. Dann ist dieser Punkt ein innerer Punkt. Da aber wenn du einen Radius größer 0 wählst, wären in dieser Kugel noch z.b. Rationale Zahlen enthalten. Warum?


Weil hier die ganzen Zahlen als Teilmenge von R betrachtet wird. Das heißt wenn du zum Beispiel 2 als Punkt nimmst und du jetzt nen Radius mit z. B. 0,1 um diesen Punkt nimmst, dann hättest du die Kugel als offenes Intervall von 1.9 bis 2.1. In diesem Intervall sind aber nicht ganze Zahlen enthalten z. B 1.92

Also liegt die Kugel nicht vollständig in Z und damit ist 2 kein innerer Punkt. Da dieses Argument für jedes ganze Zahl gilt, existiert kein innerer Punkt und damit ist dein inneres Leer.

Vielen vielen Dank für deine ausführliche Antwort

Kannst du mir das auch noch einmal für die Häufungspunkte erklären?

Anschließend muss ich das noch einmal versuchen zu verinnerlichen :)

Gerne :)

Ich weiß jetzt nicht die Definition bei euch eines Häufungspunktes, bei uns war sie: für jeden Radius größer Null schneidet die Kugel um diesen Punkt bei der wiederum der Mittelpunkt selbst herausgenommen ist die Menge also Z nicht leer. Dann ist dieser Mittelpunkt ein Häufungspunkt.

Damit ist aber klar, dass die Menge der Häufungspunkte leer ist. Beispiel: nehmen wir wieder 2 und der Radius ist irgendein Raadius, legen wir nun die Kugel um 2 mit diesem Radius und nehmen den Mittelpunkt raus also die 2 selbst, dann schneidet diese Kugel Z nicht mehr. Warum? Naja nehmen wir den raidus 0.5 dann haben wir als offene Kugel das offene Intervall 1.5 bis 2.5 wobei die 2 ja jetzt rausgenommen ist. Dann liegt aber keine ganze Zahl mehr in diesem Intervall. Somit schneidet diese Kugel also auch nicht Z und das gilt wieder für jede ganze Zahl. Also existiert kein Häufungspunkt.

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