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$$2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \frac{1}{x^{3}}\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = -6.27914616840886$$
$$x_{2} = 12.5658666236671$$
$$x_{3} = 65.9734422428741$$
$$x_{4} = -65.9734422428741$$
$$x_{5} = 18.8494066053354$$
$$x_{6} = 87.9645928313298$$
$$x_{7} = -59.6902557161297$$
$$x_{8} = -69.1150353500932$$
$$x_{9} = 56.5486622345162$$
$$x_{10} = -28.2742896413126$$
$$x_{11} = -9.42358300730682$$
$$x_{12} = 6.27914616840886$$
$$x_{13} = -78.5398142756465$$
$$x_{14} = -37.6990931789674$$
$$x_{15} = 91.1061856317236$$
$$x_{16} = -87.9645928313298$$
$$x_{17} = 72.2566283818265$$
$$x_{18} = 50.2654745835232$$
$$x_{19} = 37.6990931789674$$
$$x_{20} = -31.4158942842642$$
$$x_{21} = -97.3893711786903$$
$$x_{22} = -12.5658666236671$$
$$x_{23} = -56.5486622345162$$
$$x_{24} = 47.1238802478309$$
$$x_{25} = -40.8406898168452$$
$$x_{26} = 97.3893711786903$$
$$x_{27} = -62.8318490403533$$
$$x_{28} = 28.2742896413126$$
$$x_{29} = -53.4070685464944$$
$$x_{30} = 69.1150353500932$$
$$x_{31} = -81.6814071583587$$
$$x_{32} = 34.5574949583816$$
$$x_{33} = 100.530963930635$$
$$x_{34} = -25.1326782369668$$
$$x_{35} = -47.1238802478309$$
$$x_{36} = 25.1326782369668$$
$$x_{37} = 9.42358300730682$$
$$x_{38} = 15.7077052429814$$
$$x_{39} = 94.2477784131925$$
$$x_{40} = -84.8230000083766$$
$$x_{41} = -75.3982213531445$$
$$x_{42} = -43.982285396773$$
$$x_{43} = -34.5574949583816$$
$$x_{44} = 21.9910545461263$$
$$x_{45} = 84.8230000083766$$
$$x_{46} = 31.4158942842642$$
$$x_{47} = -50.2654745835232$$
$$x_{48} = 59.6902557161297$$
$$x_{49} = -15.7077052429814$$
$$x_{50} = 43.982285396773$$
$$x_{51} = 62.8318490403533$$
$$x_{52} = 75.3982213531445$$
$$x_{53} = 53.4070685464944$$
$$x_{54} = -18.8494066053354$$
$$x_{55} = -94.2477784131925$$
$$x_{56} = 40.8406898168452$$
$$x_{57} = -91.1061856317236$$
$$x_{58} = -3.10834412267136$$
$$x_{59} = -72.2566283818265$$
$$x_{60} = -100.530963930635$$
$$x_{61} = -21.9910545461263$$
$$x_{62} = 3.10834412267136$$
$$x_{63} = 81.6814071583587$$
$$x_{64} = 78.5398142756465$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \frac{1}{x^{3}}\right)\right) = -\infty$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(2 \left(\left(\tan^{2}{\left(x \right)} + 1\right) \tan{\left(x \right)} + \frac{1}{x^{3}}\right)\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{1} = 0$$
- 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
$$\left[100.530963930635, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -100.530963930635\right]$$