Passo 1
O exercício nos pede para resolver a integral imprópria
Mas como só precisamos avaliar a convergência, podemos fazer isso por comparação. Nos foi recomendado usar
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, diverge. Então nossa integral é divergente.