Buenas
Te doy una primera idea y si no puedes utilizarla vuelve a escribir
Más allá que el limite se pide en infinito, trata de bosquejar el gráfico de la función en el intervalo (digo este intervalo solo como ejemplo). Eso te dara una idea de como es la función. Luego deberás revisar y ese comportamiento sigue ocurriendo y "pasa en infinito".
Puedes ver que pasa lo mismo en cada intervalo de la forma con entero.
En particular para el intervalo tenemos que
Si no puedes concluir a partir de aquí o no puedes adaptar esto a alguna de las partes de la segunda fila que son algo mas difíciles vuelve a escribir
Saludos