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Wir behaupten nun, daß h Häufungspunkt von M ist, so daß wir damit
die Existenz eines solchen konstruktiv nachgewiesen haben. Denken wir
uns nämlich eine zu h gehörige «-Strecke, so kriecht, wie klein « auch
gewählt sei, von den Strecken t n , deren Längen ja mit wachsendem n gegen
Null konvergieren, und die alle den Punkt h enthalten, eine, etwa die mit
der Nummer 2V, schließlich ganz in die £-Strecke hinein (Fig. 33). Damit
liegt diese (und dann erst recht jede folgende) ganz in der s-Strecke, und
da sie nach Konstruktion unendlich viele Punkte von M und mithin min
destens einen von h verschiedenen Punkt von M enthält, gilt das gleiche
für die «-Strecke. Also ist h tatsächlich Häufungspunkt der Punkte von M.
Liegt t 0 links vom Nullpunkt, und wird der linke Endpunkt von t 0
durch die negative ganze Zahl t 0 gegeben, so denken wir uns zunächst M
und s auf g um die Strecke t 0 nach rechts verschoben, und dann die
vorher angegebene Konstruktion durchgeführt. So erhalten wir einen Häu-
ike s auf der
zwei aufein-
der Null be-
fungspunkt h, und von dem zugehörigen Dezimalbruch müssen wir noch
t 0 subtrahieren, um denjenigen Dezimalbruch zu bekommen, welcher den
Häufungspunkt der gegebenen Menge M darstellt.
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Es besteht daher stets der Satz: Jede beschränkte Menge von unendlich
vielen verschiedenen Punkten besitzt mindestens einen Häufimgspunkt.
6. Wir betrachten irgendeinen solchen Häufungspunkt h einer aus lauter
verschiedenen Punkten bestehenden beschränkten unendlichen Menge M.
Dann sehen wir leicht, daß aus M stets unendlich viele Punkte heraus-
gegriffen werden können, die eine Folge bilden und gerade gegen h kon
vergieren. Diese Bemerkung wird uns später gelegentlich nützlich sein.
Zur konstruktiven Ermittlung jener Teilfolge von M nehme man eine be
liebige zu h gehörige «-Strecke, innerhalb deren mindestens ein von li
verschiedener Punkt z von M liegen muß. Man fasse weiter eine kleinere
«'-Strecke ins Auge, deren halbe Länge «' kleiner als die Entfernung hz
ist. In dieser muß mindestens ein von h und sicher von z verschiedener
Punkt z' vonili liegen. Dasselbe führe man mit einer dritten «"- Strecke durch,
deren halbe Länge «" kleiner als hz' ist. So erhält man einen von z, z'
und h verschiedenen Punkt z" von M(s. Fig. 8, S. 8). Da man auf diese Weise
unbegrenzt fortfahren kann, wobei nur noch dafür zu sorgen ist, daß die
Längen «, «', «", . . . eine Nullfolge bilden, bekommt man eine Teilfolge
z, z', z", . . . von M, die offenbar nur den einen Häufungspunkt h besitzt.
7. Lassen wir auch unendliche Zahlenmengen zu, die nicht notwendiger
weise aus lauter verschiedenen Zahlen bestehen — Folgen dieser
Art hatten wir früher bereits im zweiten Abschnitt, Nummer 7, S. 10, be
trachtet —, so können auch hier nur die beiden bereits damals genannten