2. Для конечного - конечно справедливо, у Вас же там либо

, либо

в аргументе. Соответственно у Вас

Ну а этот остаток посчитайте как для косинуса - он либо

на рациональных, либо остаток для

для иррациональных.
И кстати, уберите степени у функции Дирихле, ей они не к чему. Сходимость думаю даже равномерная будет.
Скучно!