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$$\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 0$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -2.1708037636748$$
$$x_{2} = -1.2533141373155$$
$$x_{3} = 1.2533141373155$$
$$x_{4} = 2.1708037636748$$
$$\lim_{x \to -2.1708037636748^-}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.06124549676143 \cdot 10^{46}$$
$$\lim_{x \to -2.1708037636748^+}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.06124549676143 \cdot 10^{46}$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to -1.2533141373155^-}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.0217070480758 \cdot 10^{48}$$
$$\lim_{x \to -1.2533141373155^+}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.0217070480758 \cdot 10^{48}$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to 1.2533141373155^-}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.0217070480758 \cdot 10^{48}$$
$$\lim_{x \to 1.2533141373155^+}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.0217070480758 \cdot 10^{48}$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to 2.1708037636748^-}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.06124549676143 \cdot 10^{46}$$
$$\lim_{x \to 2.1708037636748^+}\left(\frac{2 \left(\frac{4 x^{2} \sin^{2}{\left(x^{2} \right)}}{\cos^{2}{\left(x^{2} \right)}} + 2 x^{2} + \frac{\sin{\left(x^{2} \right)}}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right)}{\cos{\left(x^{2} \right)}}\right) = -3.06124549676143 \cdot 10^{46}$$
- 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:
No tiene corvaduras en todo el eje numérico