No caso essa densidade inversamente proporcional a distância é um exemplo puramente matemático, certo? Pq não faria sentido a densidade explodir próximo ao eixo do cilindro, ou isso tem relação com algum cenário físico mesmo?
A densidade ser concentrada é equivalente a densidade ir pra um valor muito grande na região de concentração, mas não infinito, até porque as cargas são finitas. A densidade média é Q/V sempre, e na física não importa se os extremos são matematicamente tratados como um limite.
