Giả sử x1; x2 lần lượt là hai giá trị bất kì của x sao cho x1>x2; ta biến đổi như sau:
f(x1) - f(x2) = (x1 - x2)(x14 + x13x2 + x12x22 + x1x23 + x24 + 3x12 + 3x1x2 + 3x22).
Hiển nhiên x1 - x2 > 0
Dễ chứng minh biểu thức trong ngoặc còn lại cũng lớn hơn 0 bằng cách biến đổi thành các bình phương của một tổng.
Do đó f(x1) > f(x2)
Vậy hàm số luôn đồng biến với x ∈ R