Passo 1
O exercício nos pede para resolver a integral imprópria
E como ela é bem chatinha de resolver, nos recomenda que façamos a comparação com .
Já que nossos limites estão sempre na condição . Sempre teremos
Então se aplicarmos a integral
Passo 2
Então podemos analisar a convergência observando a integral
Para isso podemos aplicar o limite com .
Para resolver o limite basta integrarmos normalmente
Aplicando os limites de integração
Voltando para o limite
Passo 3
Se sabemos que
E
Ou seja, converge. Então nossa integral converge!