не получается доказать, что это стремление -- монотонное...
Производная -- ужасная,
Не надо вообще ничего доказывать. Если формально выписать производную и приравнять её к нулю, то, каким бы чудовищным ни оказалось уравнение, во всяком случае оно сводится к некоторому алгебраическому и, следовательно, имеет не более чем конечное количество корней, тем более вещественных. А это означает, что начиная с некоторого номера и до бесконечности будет монотонность; ну а раз есть стремление к нулю, то это -- монотонное именно убывание.