Komplex analys - har jag tillämpat Rouchés sats korrekt?
Hej!
Jag har räknat igenom uppgiften nedan, och undrar om jag har resonerat korrekt eller om något är fel.

Min plan är att använda Rouchés sats på nämnaren, dels inom området vars rand definieras av , och dels inom området vars rand definieras av .
Låt beteckna det område vars rand definieras av . Definiera vidare två funktioner och enligt respektive .
För alla har vi , ty och .
Notera ytterligare att och är analytiska inom (inkl. randen).
Eftersom funktionerna och tillsammans med kurvan uppfyller hypotesen för Rouchés sats gäller att antalet nollställen i , inklusive multiplicitet, är lika stort för som för . har fem nollställen i , så det har även .
Om vi genomför ett motsvarande resonemang för och väljer och , får vi att antalet nollställen här är två. Således är antalet nollställen inom annulusen .
Nämnare och täljare till delar inga nollställen så alla nollställen till nämnaren av är poler. De kan inte vara essentiella singulariteter eftersom är en rationell funktion. Således är antalet poler inom området som definieras i uppgiften .
Det ser ganska bra ut. Det finns dock en liten teknisk detalj som saknas i utredningen:
Om man utgår från hur exakt Rouchés sats formuleras i er kursbok (eller snarare dess nyare version) eller på Wikipedia, så säger den någonting om antalet rötter inuti kurvan , d.v.s. i det inre. Rouchés sats som du använt det visar alltså att det finns tre poler i området . Frågan är om det kan finnas någon pol på cirkeln . Du har faktiskt tagit med den viktiga biten av uträkningen som visar att nämnaren inte har några rötter på den cirkeln, men du har inte uttryckligen dragit den slutsatsen om rötterna på cirkeln. (Det är dock ganska uppenbart detta, så man kanske brukar hoppa över den detaljen.)
Anm: Personligen skulle jag försöka undvika att återanvända symboler med olika betydelser för att slippa risken av missförstånd. Å andra sidan har du skrivit omdefiniering tillräckligt tydligt så att man inte borde misstolka saker och ting. T.ex. Kan man kalla funktionerna och på cirkeln med radien 2, medan och används på enhetscirkeln. Områdena kan då kallas för respektive för att urskilja dem.