Нет, не так - есть же еще первый интеграл.
Аналогично:

, где второй интеграл расходится - так что, исходный интеграл тоже расходится?
Да, понял, что не так. Попробовал вот так:

, где подынтегральную функцию распишем, как:

, исследуем вблизи точки

(используем признак сравнения)

где эталонный интеграл сходится. Значит и сходится исходный интеграл?