Упаси боже!
С этим я несколько поспешил, но
nnosipov прав, положительность производной легко проверяется, если выразить её через

.
С монотонностью не понял как
Идея была, видимо, в том, чтобы доказать, что на периоде имеется не больше одного корня, а этот корень легко угадывается.