в чем некорректность вопроса?
Прежде чем установить, имеет ли место случай 2) для данного 

, необходимо вычислить нижний предел последовательности. Зачем после этого ещё что-то доказывать? Просто смотрим на этот нижний передел и сравниваем его с 

.
Но во-первых Вы наверно описались - надо сравнивать не с 

, а с 

. 
А во вторых все наоборот. Посмотрите, как делается в работе. Сначала определяется в проверяемой натуральной точке  

 значение 

 и если полученное 

, то 
доказывается, что нижний предел последовательности 

 меньше 

, либо больше или равен 

. 
Вам, что известна формула для 

 и Вы легко можете определить нижний предел последовательности 

. Я думаю, что нет, как и авторам данной работы. Потому нижний предел данной последовательности не известен. Авторы работы только смогли доказать, что он меньше 

. Если, бы авторы работы нашли бы какую-то точку 

 со значением 

 и смогли бы доказать, что нижний предед данной последовательности 

 больше или равен значению 

, то доказали бы гипотезу и следовательно ГР.