(Сам я на него не смотрел: нету Maple.)
А чем тут может помочь Maple?...
Другое дело, что можно взять производную модуля общего члена по
и посмотреть, что она из себя представляет на бесконечности. Ну или с разложением арктангенса по Тейлору повозиться, но это логически труднее.
а что можно проигнорировать то что первый член ряда портит всю картину?
С точки зрения сходимости -- первые несколько членов можно проигнорировать
всегда. Сходимость или расходимость ряда не зависит от того, с какого члена начинается суммирование. Просто потому, что любые два таких ряда будут различаться на константу (равную сумме тех самых нескольких первых членов).