On considère l'intégrale généralisée suivante :
Pour la convergence de , étudier le comportement de l'intégrande au voisinage de (équivalent usuel de ) et au voisinage de (utiliser la forme exponentielle).
Pour le calcul, exprimer à l'aide de et utiliser les développements en série entière de et .
Justifier soigneusement l'intégration terme à terme (par exemple via le théorème d'intégration terme à terme pour les fonctions positives ou le théorème de convergence monotone).
Étude locale des intégrales généralisées (comparaison et équivalents).
Développement en série de fonctions et intégration terme à terme.
Manipulation des fonctions hyperboliques sous forme exponentielle.
Résolution.
Justification de l'interversion intégrale-somme en l'absence de convergence uniforme sur l'intervalle non borné.
Transformation des fonctions hyperboliques en exponentielles pour les développements en série.