Есть некоторая непрерывная, периодическая(c периодом

) функция

, такая что

, доказать, что

Я пришел к выводу, что задача эквивалентна существованию последовательностей следующего вида :

, где

, сходящихся к любому заданному действительному числу.
Подскажите от каких теорем надо отталкиваться, чтобы доказать существование таких последовательностей ?