Во-первых, нужно заметить, что выражение периодично с периодом

, поэтому

можно заменить на

.
В вторых, нужно прологарифмировать то, что под пределом, воспользоваться формулами

, тригонометрическими формулами, замечательными пределами и всё у нас получится.