Понимаете, набор неравенств - это еще не доказательство. В доказательстве еще и слова какие-то должны быть, обеспечивающие логические связки. А у Вас логики доказательства не видно стороннему наблюдателю, поэтому он - сторонний наблюдатель - вынужден долго и мучительно больно выбивать их из Вас.
На вопросы отвечу, пожалуйста. Тем более, на часть из них отвечала.
1 - да, но это надо обосновать.
3 - верно, мы уже об этом говорили.
2 - см. выше. У Вас нет доказательства, у Вас - набор неравенств. Когда спрашиваешь, что Вы доказывали, Вы отвечаете невпопад про поточечную сходимость, хотя поточечная сходимость исследовалась много раньше при поиске области сходимости, и уже хватит ее исследовать; ее недостаточно для доказательства дифференцируемости, и делали Вы явно что-то другое.
Выборочное цитирование делается с помощью кнопки "Вставка".
Я не могу указать Вам алгоритм, по которому Вы должны понять, что Вы доказывали. Предполагается, что Вы сперва понимаете, что хотите доказать, а потом уже обосновываете именно это. Не наоборот.
(Оффтоп)
В порядке воспоминания: мне аналогичная задача досталась в первый раз в середине второго курса, на экзамене. До этого аналогичных мы не рассматривали. Когда я потерялась - так же, как и Вы в начале, все, что мне экзаменатором было выдано в качестве указания - это то, что дифференцируемость локальное свойство. Этого хватило. Я не привыкла считать других людей менее сообразительными. Вам не хватает упорства подумать?
(Оффтоп)
Засим я, наверное, раскланяюсь, не потому что потеряла надежду, а потому что у меня сложилось косвенное впечатление, что Вам кажется, что я сюда прихожу исключительно, чтобы над Вами поиздеваться. Зачем мне это впечатление? Думаю, кто-нибудь еще да придет, авось, Вам полегче станет. Вот и ладушки.
... понимаете, не так за себя обидно, я привычная, - но вот делу это не на пользу.
Ссылка Rich для Вас неинформативна.
Вы, что самое интересное, собрали уже все камни, из которых можно сложить нормальное доказательство, но ведь сложить-то его тоже кто-то должен.