258 8 15. Das Cavalierische Prinzip
p.=g. + 2r., wo r, eine positive oder negative ganze Zahl ist. Demnach
ist auch dp = g + 2Er,, wie unser Satz behauptet.
Für ein einfaches Polygon, das aus einem einzigen Zweige besteht,
bildet sowohl das Innere als auch das Äußere einen zusammenhängenden
Teil der Ebene. Man kann zwei beliebige Außenpunkte und zwei be-
liebige Innenpunkte je durch einen Streckenzug verbinden, der mit keiner
Kante einen Punkt gemein hat. Dieser Satz fällt bei der vorgenommenen
Erweiterung des Begriffes fort. Wenn z.B. von den Dreiecken ABC
und DEF jedes im Äußeren des anderen liegt, dagegen das Dreieck
LMN ganz dem Inneren von ABC angehört, so ist für das aus diesen
Dreiecken bestehende Polygon nicht nur jeder gemeinschaftliche Außen-
sunkt der Dreiecke ABC und DEF, sondern auch jeder Innenpunkt
von LMN ein Außenpunkt, während das Innere des Polygons aus dem
Dreieck DEF und dem Teil ABC besteht, der dem Dreieck LM N
nicht angehört.
Von irgend zwei Einzelpolygonen 2, und &,, die dem einfachen
Polygon Q angehören, liegt entweder jeder im Äußeren des anderen, oder
aines von ihnen gehört ganz dem Inneren des anderen an. Der erste
Fall tritt ein, sobald ein Eckpunkt von £, im Äußeren von £&, und ein
Eckpunkt von 2, im Äußeren von &, liegt. Wenn dagegen ein einziger
Eckpunkt von Q, im Inneren von Q, liegt, so gehört das Innere von
R, ganz dem Inneren von 2, an. Jetzt wählen wir aus den Einzel-
polygonen Q,, Q,...Q_1> Qır1z +++ Qm diejenigen aus, in deren
[nnerem das Einzelpolygon Q, liegt; ihre Anzahl betrage d,. Dann ge-
hört das Innere von &, (mit Ausschluß der in seinem Inneren gelegenen
Einzelpolygone) dem Äußeren oder dem Inneren von Qan, je nachdem 0,
gerade oder ungerade ist. Daraus geht die Formel hervor:
D) =D Q DER A + (— 1) Kan;
n der das Inhaltsmaß eines jeden Polygons jedesmal durch das Zeichen
des Polygons selbst angegeben wird.
Wir können den Beweis für die Richtigkeit dieser Formel auch
dadurch führen, daß wir für den Sinn, in dem die sämtlichen Einzel-
polygone durchlaufen werden sollen, eine feste Regel aufstellen. Sobald
für ein Polygon, das nur aus einem Zweige besteht, der Sinn einer Kante
angenommen ist, ist der Umlaufssinn des Polygons bestimmt. Um eine
antsprechende Festsetzung für ein einfaches Polygon zu treffen, das aus
mehreren Einzelpolygonen gebildet wird, verlangen wir, daß man beim
Durchlaufen der einzelnen Zweige den anstoßenden Teil des Inneren
jedesmal an derselben Seite, etwa zur Linken haben soll. Diese Forderung
Jäßt sich schärfer in folgender Weise ausdrücken. Sollen AB und FG
zwei Kanten des Polygons sein, soll also B auf 4, G@ auf F folgen, so
nehmen wir zwei Punkte U und Yin der Weise hinzu, daß die Dreiecke