Допустим, это не так. Тогда для некоторого

будет

. Но по первой подсказке

, откуда

, что противоречит второй подсказке.
То, что

это здорово, но ведь не это неравенство необходимо, а то, которое я написала выше, а именно

И переходя к пределу в котором мы бы получили нижние пределы.
Другое дело, что Вы можете не понимать, почему справедливы подсказки.
Пусть Вас не смущает мой профиль, от лица которого написано всего четыре сообщения. Я знаю, что на таких форумах часто регистрируются школьники и студенты, которые не хотят ничего делать, а только мечтают, чтобы им все решили. Но прошу Вас, пожалуйста, не нужно меня причислять к ним. Такими подходами как у них, я бы не заканчивала мехмат, а давно с него бы вылетела. Я написала, что мне не помогли подсказки, не чтобы получить полное решение ничего не делая, а потому что я просидела весь вчерашний день и у меня с ними ничего не получилось.

Ничего не поделаешь, бывает, что решения простых задач ускользает от нашего внимания.