Pensei de outra forma também .
A prova é por contradição (não é única,há outras possibilidades) .
Vamos supor que o produto

é positivo ,isto é ,

.
O item

ocorrerá
(ii)
Mas ,foi dado que

.Deixando

em evidência e somando-se

em ambos membros ,obtemos que

.Como

,decorre que (iv)

e

.Além disso ,pela suposição do produto ser positivo ,segue

.
Desenvolvendo ambas inequações ,obtemos que

.
Conclusão : O item (ii) contradiz (iv) ,da mesma forma , (iii) conttradiz (v) ,logo o produto

é negativo .