xlim→0xg(x)−1=0에서 g(0)=1, g′(0)=0
f(1+0)=f(1)g(0)+f(0)g(1) 에서 f(0)g(1)=0
g(1+0)=g(1)g(0)+f(1)f(0) 에서 f(1)f(0)=0
f(1)=1이므로 f(0)=0
ㄱ. f′(x)=y→0limyf(x+y)−f(x)
=y→0limyf(x)g(y)+f(y)g(x)−f(x)
=y→0limf(x)yg(y)−1+y→0limyf(y)g(x)
=f′(0)g(x) -(a)
추가로
g′(x)=y→0limyg(x+y)−g(x)
=y→0limyg(x)g(y)+f(y)f(x)−g(x)
=y→0limg(x)yg(y)−1+y→0limyf(y)f(x)
=f′(0)f(x) -(b)
ㄷ. (a),(b)에서
f′(0)=f(x)g′(x)=g(x)f′(x)
정리하면
2g(x)g′(x)−2f(x)f′(x)=0
적분하면
{g(x)}2−{f(x)}2=1 (∵g(0)=1,f(0)=0)
ㄴ. ㄷ에서 {g(x)}2=1+{f(x)}2≥1이므로
x=0를 포함하는 열린구간에서 0<g(x)≤1인 점이 없다.
따라서 이 열린구간에서 g(x)≥1=g(0)이므로
x=0에서 극솟값 1 을 갖는다.