Ход мыслей верный.
Зачем вольфрамальфа не понял - Вы не можете доказать сходимость

что-ли? Если да, то наводящий вопрос: когда сходится интеграл

?
(и вообще, Вы должны назубок знать, когда сходится интеграл

при

. Ответ тривиален, а знание этого очень полезно.)
(формулы)
наводите мышкой на формулы - увидите их код