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$$\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 1$$
$$x_{2} = 2$$
$$x_{3} = - \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}$$
$$x_{4} = \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}}\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \left(x - 2\right)^{2} \left(x - 1\right) \left(6 \left(2 - \frac{x - 2}{x}\right) \left(x - 2\right) \left(x - 1\right) + 3 \left(x - 2\right)^{2} + \left(x - 1\right)^{2} \left(6 - \frac{8 \left(x - 2\right)}{x} + \frac{3 \left(x - 2\right)^{2}}{x^{2}}\right)\right)}{x^{2}}\right) = -\infty$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
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
$$\left[1, - \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, 1\right] \cup \left[- \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}, \frac{\sqrt{- 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}} - \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + \frac{168}{125 \sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}} + \frac{166}{75}}}{2} + \frac{2}{5} + \frac{\sqrt{\frac{83}{75} + \frac{1681}{1800 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{7 \sqrt{1433}}{3000} + \frac{71513}{216000}}}}{2}\right]$$