\( \def\vec#1{\bf{\underline{#1}}} \)

Definition: [Umgebung]

Unter der $\epsilon$-Umgebung des Punktes $\vec{x}$ in $\mathbb{R}^{n}$ versteht man die Menge aller Punkte $\vec{y}\in\mathbb{R}^{n}$ mit \begin{equation*} |\vec{x}-\vec{y}| < \epsilon \end{equation*}

Definition [Häufungspunkt]

Ein Punkt $\vec{x} \in \mathbb{R}^{n}$ heißt Häufungspunkt in $M\subset\mathbb{R}^{n}$, wenn in jeder $\epsilon$-Umgebung von $\vec{x}$ noch unendlich viele Punkte aus $M$ liegen.
Hinweis Der Häufungspunkt muss nicht in $M$ liegen.

Als Beispiel betrachte man die Menge $M$ der Punkte ${1\over x}$ mit $x\in \mathbb{N}$. Einziger Häufungspunkt dieser Menge ist $0$. Dieser Wert ist kein Element von $M$.

Definition [Randpunkt, Innerer Punkt]

$\vec{x}\in \mathbb{R}^{n}$ heißt Randpunkt der Menge $M\subset\mathbb{R}^{n}$, genau dann, wenn in jeder Umgebung von $\vec{x}$ mindestens ein Punkt aus $M$ und mindestens ein Punkt nicht aus $M$ liegt.

$\vec{x}\in \mathbb{R}^{n}$ heißt Innerer Punkt der Menge $M\subset\mathbb{R}^{n}$, genau dann, wenn eine Umgebung von $\vec{x}$ existiert, die nur Punkte aus $M$ enthält.

Beispiel

Man betrachte z.B. die Menge \begin{equation*} \{ \vec x |\quad 0 < x_1 < 4 \hbox{ und } 0 < x_2 < 3\} \end{equation*} in nebenstehender Abbildung. Der Punkt $\vec x$ ist Randpunkt, der Punkt $\vec y$ ist kein Randpunkt, da z.B. die eingezeichnete Umgebung keinen Punkt der Menge enthält. Ebenso ist $\vec z$ ist kein Randpunkt aber innerer Punkt, da die eingezeichnete Umgebung nur Punkte der Menge enthält.

Randpunkt