Каким образом воспользоваться остаточным членом Лагранжа,
Грубо говоря -- никак: старшие производные арктангенса никаким хоть сколько-то удобоваримым способом не выписываются. Не говоря уж о том, что на арктангенсе (да и на вообще явно разлагаемых в ряд функциях) свет клином очень далеко не сошёлся.
Здесь, безусловно, надо сводить к признаку Лейбница, т.е. к знакочередованию.