Уточните возможные значения 

. Синус - функция знакопеременная, так что требуется возводить отрицательные числа в степень. Если ограничиться целыми показателями, то интеграл существует только при нечетных положительных 

. В этом случае для его вычисления нужно понизить степень 

 и воспользоваться интегралом Дирихле.