Поприводить к общему знаменателю и добиться следующего вида:

.
Кстати, зря Вы знаменатель на две скобки разложили. Хотя не, не зря, нормально всё так.
Либо найдите учебник по математическому анализу, в котором это доказывается (не помню, где это есть, в каком-то известном, типа Зорича или Кудрявцева). Непонятные моменты можете уже спрашивать тут. Задачка стандартная и расписывать её решение тут по действиям нет никакого смысла.