回答

r≦-1の時は振動をして極限はない

それは
a^r
という数列(等比級数)にだけ言えることであって
この問題のように等比になっていないものについては
個別に考える必要がある(無限等比級数の収束条件は通用しない)のです。

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分母、分子それぞれの極限を先に求めようとしていませんか?

解答解説のように、分数の計算を先にしてから、その極限を求めるのですよ

その時、∞/∞ の形にならないように |r| が1 を境にして場合分けをします

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