Верно.
Два контрольных вопроса.
1) А почему

расходится? Докажите.
2) Известно, что синус иногда всё-таки бывает равен

или

. Однако Вы пишете строгое неравенство:

. Почему так можно делать? (Это вопрос немножко в сторону, потому что и с нестрогим неравенством доказательство проходит, но всё же?)