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$$\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 2$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -2$$
$$x_{2} = -1$$
$$x_{3} = 0$$
$$\lim_{x \to -2^-}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = 4$$
$$\lim_{x \to -2^+}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = 4$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = \infty$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = 2$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{1 - \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x \left(x + 2\right)} + \frac{2 \left(x + 1\right)}{x} + \frac{4 \left(x + 1\right)^{2}}{x^{2} \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right) \left(x + 2\right)^{2}}}{x \left(1 + \frac{1}{x \left(x + 2\right)}\right)^{2} \left(x + 2\right)^{2}}\right) = 2$$
- 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
$$\left(-\infty, 2\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[2, \infty\right)$$