Comecemos por referir que não se encontra atestado o advérbio "demenos", que, na frase em apreço, significaria «em quantidade menor que a esperada». Em sua substituição, o correto será termos a locução «de menos»:

(1) «Um pai que ajudou demais um filho e agora ajuda de menos.»

Relativamente ao uso do advérbio demais, de uso correto, cabe referir que, em (1), exprime a intensidade com que o pai ajudou o filho, i.e., ajudou muitíssimo, excessivamente, em demasia. Intensifica, assim, a forma verbal ajudou. 

O uso da locução de mais, que talvez possa causar alguma dúvida, aqui não estaria correto. De facto, demais¹ e de mais distinguem-se por: 

(i) demais, se empregar nas situações em que se empregaria um advérbio, i.e. uma palavra invariável.

Exemplo: «a jarra é pequena demais» – o advérbio modifica o adjetivo pequena.

(ii) de mais, se empregar nas situações em que se empregaria um quantificador, i. e. uma palavra variável que quantifica um substantivo.

Exemplo: «nesta estante, há livros de mais» – a locução quantifica o nome livros. 

¹ Demais tem outros usos aqui não contemplados. Ver esta resposta.