Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
segunda derivada$$\frac{\sqrt{\frac{x^{3} - 1}{x + 1}} \left(- \frac{3 x^{2} \left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)}{2 \left(x^{3} - 1\right)} - \frac{3 x^{2}}{x + 1} + 3 x + \frac{\left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)^{2}}{4 \left(x^{3} - 1\right)} + \frac{3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{x^{3} - 1}{\left(x + 1\right)^{2}}\right)}{x^{3} - 1} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1 + \sqrt{3} + \sqrt{3 + 2 \sqrt{3}}$$
$$x_{2} = - \sqrt{3 + 2 \sqrt{3}} + 1 + \sqrt{3}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -1$$
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{\sqrt{\frac{x^{3} - 1}{x + 1}} \left(- \frac{3 x^{2} \left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)}{2 \left(x^{3} - 1\right)} - \frac{3 x^{2}}{x + 1} + 3 x + \frac{\left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)^{2}}{4 \left(x^{3} - 1\right)} + \frac{3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{x^{3} - 1}{\left(x + 1\right)^{2}}\right)}{x^{3} - 1}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{\sqrt{\frac{x^{3} - 1}{x + 1}} \left(- \frac{3 x^{2} \left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)}{2 \left(x^{3} - 1\right)} - \frac{3 x^{2}}{x + 1} + 3 x + \frac{\left(3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}\right)^{2}}{4 \left(x^{3} - 1\right)} + \frac{3 x^{2} - \frac{x^{3} - 1}{x + 1}}{2 \left(x + 1\right)} + \frac{x^{3} - 1}{\left(x + 1\right)^{2}}\right)}{x^{3} - 1}\right) = \infty i$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = -1$$
- es el punto de flexión
Intervalos de convexidad y concavidad:Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
$$\left[1 + \sqrt{3} + \sqrt{3 + 2 \sqrt{3}}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 1 + \sqrt{3} + \sqrt{3 + 2 \sqrt{3}}\right]$$