D'accord.
Par contre, j'ai quand même l'impression que tu te compliques la vie.
"lim(x->+oo)x^(n-1)e^(-x²/4a²) = 0 donc il existe b tel que quelque soit x>=b,
x^(n-1)e^(-x²/4a²)<1 <=> (x^n)e^(-x²/2a²)<x*e^(-x²/4a²)"
Là je suis d'accord.
Mais après, je ferais plutôt :
(x^n)e^(-x²/2a²) continue sur [0;b] pour tout n donc intégrale converge sur [0;b]
int((b,infini)(x^n)e^(-x²/2a²))<int((b,infini)x*e^
(-x²/4a²))
int((b,infini)(x^n)e^(-x²/2a²))=< 2a²(e^(-b/4a²)-1)
(j'ai repris ton calcul de primitive ici, je n'ai pas vérifié)
Donc (x^n)e^(-x²/2a²) converge sur [b;infini[
Au final, l'intégrale converge sur [0;infini[