Эта функция не непрерывная. Надо чтобы функция имела непрерывную вторую производную.
Вам фактически хочется, чтоб производная функции была положительна, имела нулевой предел на минус бесконечности и конечный предел на плюс бесконечности (ну с некотороми уточнениями). Так подобных функций сколько угодно можно придумать.
(Или обе производные тоже должны возрастать?)
Вторая производная монотонничать уж никак не сможет, если рост на бесконечности именно линейный.
А если имелась в виду функция с "красивым" поведением -- так первокурсников очень часто любят заставлять нарисовать график
.