Hola María. El problema es que estás interpretando la implicancia en el sentido contrario: Si el límite es infinito entonces pasa tal cosa. Pero la definición va al revés. Cuando digo, el límite es infinito si pasa tal cosa, lo que estoy diciendo es que "tal cosa" es condición suficiente. A modo de ejemplo pensemos el siguiente múltiple opción hipotético:
Un vehículo es una motocicleta si:
A - Es un birrodado a motor
B - Es un birrodado
La opción correcta sería la A. Siguiendo tu razonamiento, alguien podría argumentar que también es la B pues la motocicleta es un birrodado. Pero el asunto es que no basta sólo con eso. Una bicicleta también es birrodado y no es moto. La afirmación correcta podría re-redactarse como
Si un vehículo es un birrodado a motor entonces es una motocicleta.
O volviendo al ejercicio
Si [contenido de la opción A] entonces
.
Fijate que si en lugar de la opción A ponés la C, esa reformulación que hice (que es equivalente a la redacción original desde el punto de vista lógico), no vale.
Espero haya quedado claro. Saludos
existe 
tal que si 
se verifica que 
, no se cumpliría también que 
(la condición de la opción 3). 