Первый и первые два члена формулы Тейлора для логарифма:

;

.
С разложением экспоненты как-то хуже, т.к. там нет знакочередования. Впрочем, для доказательства оценки сверху можно её перевернуть:

.
Ну и про стандартное доказательство существования числа

через монотонности -- правда.