ㄱ. f(x)=x+sinx에서
f′(x)=1+cosx, f′′(x)=−sinx
0<x<π에서 0<sinx<1
∴ −1<f′′(x)<0
따라서, f(x)는 0<x<π에서 위로 볼록하다. (참)
ㄴ. g′(x)=f′(f(x))f′(x)=(1+cosf(x))(1+cosx)
0<x<π에서 −1<cosx<1, cosf(x)>0이므로
1+cosf(x)>0,1+cosx>0
∴ g′(x)>0
따라서, g(x)는 0<x<π에서 증가한다. (참)
ㄷ. g(0)=f(f(0))=f(0)=0
g(π)=f(f(π))=f(π)=π
g(x)가 [0,π]에서 연속이고, (0,π)에서 미분가능하므로
f′(x)=π−0g(π)−g(0)=1인 x(0<x<π)가 적어도 하나 존재한다. (평균값 정리) (참)
따라서, 옳은 것은 ㄱ, ㄴ, ㄷ 이다.