Hier geht bei Dir einiges grundsätzlich schief.
1. Man darf das Integral erst hinschreiben, wenn die Existenz gesichert ist - was hier ja gerade nicht der Fall ist.
2. Man kann nicht einfach irgendeinen Ausdruck in einer Schreibweise =0 setzen ohne dass man die Schreibweise versteht.
3. Die Aufgabenstellung sagt ausdrücklich, dass es mit der Def. gemacht werden soll. Warum machst/versuchst Du es dann nicht damit?
Also: Def. raussuchen, einsetzen und dann mal schauen, was da steht. Dann sehen wir weiter.