Я не говорил о правомерности такого внесения предельного перехода под знак суммы или интеграла
Нет, Вы ровно это и пытались сделать -- поменять местами предельный переход в последовательности и взятие интеграла:
Другое дело - если рассмотреть последовательность
при
и
.
В итоге получится функция, всюду равная 0, но интеграл от которой по
равен 1.
Однако для того, чтобы перестановка предельных переходов (а взятие интеграла или суммирование ряда подразумевает именно некий предельный переход) была корректной -- нужны какие-то основания. Например, наличие суммируемой мажоранты (чего в Вашем примере, разумеется, нет).
Случай с дельта-функцией в некотором смысле противоположен -- там предельная функция в классическом смысле не существует.