L'idée c'est de remplacer 1 - cos t^n par son approximation de Taylor à l'ordre 2n, puis de contrôler proprement le reste.
On estime la dernière intégrale en utilisant Taylor-Lagrange, qui donne une constante C>0 telle que |cos x - 1 + 1/2 x^2| <= C x^3 pour x dans [0,1] :
Il ne reste plus qu'à s'occuper de la dernière intégrale :
Voilà ta limite
(e -1)/(4e) 