А как строго доказать?
Фактически надо доказать, что на каждом достаточно далёком периоде только одна точка пересечения. Для этого достаточно убедиться в том, что в таких точках производная тангенса всегда больше производной степени. Ну так если перейти к обратным функциям, то очевидно, что на бесконечности производная корня много больше производной арктангенса.