设可导函数 $ f(x)$ 满足 $f(1)=1$ ,且对 $x \geq 1$ 时,有 $f^{\prime}(x)=\frac{1}{x^2+f^2(x)}$ 。
( I ) 证明: $\lim _{x \rightarrow+\infty} f(x)$ 存在且有限;
(II) 证明: $\lim _{x \rightarrow+\infty} f(x) \leq 1+\frac{\pi}{4}$ 。
附加题 (本题为附加题,全对才给分,其分数不计入总评,仅用于评判 $A+$ )
设 $f \in C[0,1] , g$ 为非负的周期函数,周期为 1 ,且 $g \in R[0,1]$ ,求证:
$$
\lim _{n \rightarrow+\infty} \int_0^1 f(x) g(n x) \mathrm{d} x=\left(\int_0^1 f(x) \mathrm{d} x\right)\left(\int_0^1 g(x) \mathrm{d} x\right) 。
$$
$\text{A.}$
$\text{B.}$
$\text{C.}$
$\text{D.}$