Hola Mariana. Efectivamente, que una integral diverja o que oscile son cosas diferentes (la diferencia es lo que decís: si ese límite da infinito o no existe). En este caso, el límite da
infinito. Intuitivamente lo que pasa es que el
te tira las cosas a infinto y el producto
no te cambia ese comportamiento, porque en el peor de los casos eso vale
. Formalmente, una forma de verlo es usar que
, entonces
y ese último término se va a
.
Saludos