К ограниченности - последовательность 

 ограничена? сходиться? нуу вот и не надо обвинять ограниченные интегралы в сходимости. И вообще, сделайте замену 

 - тогда будет яснее с бесконечностью, к ней обычно подозрительнее относятся чем к конечным пределам интегрирования.