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$$\frac{2 \cos{\left(2 x \right)} - \frac{4 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{4}{x^{2}}}{2 x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{- 2 \cos{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{4}{x}}{2 x^{2}} - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2 x^{3}} + \frac{2}{x^{3}}}{x} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 55.7498068994289$$
$$x_{2} = -79.315755244289$$
$$x_{3} = -40.036593926181$$
$$x_{4} = -113.876146447117$$
$$x_{5} = -25.8890723239041$$
$$x_{6} = -41.6080538708523$$
$$x_{7} = 11.7159041119624$$
$$x_{8} = 19.5968571662018$$
$$x_{9} = -19.5964573591633$$
$$x_{10} = -55.7498242194411$$
$$x_{11} = -2.15139118434248$$
$$x_{12} = 25.8892455037473$$
$$x_{13} = 84.0286751146199$$
$$x_{14} = -46.3223139458479$$
$$x_{15} = 62.0343577643636$$
$$x_{16} = -18.0227681212013$$
$$x_{17} = -63.6054532348249$$
$$x_{18} = -8.55380470059007$$
$$x_{19} = 54.1786384339847$$
$$x_{20} = -32.1779661540072$$
$$x_{21} = 47.8936402166729$$
$$x_{22} = -99.7380483764107$$
$$x_{23} = -62.0343703348257$$
$$x_{24} = -98.1671286088403$$
$$x_{25} = 88.7415428324899$$
$$x_{26} = -35.3216456071356$$
$$x_{27} = 98.1671317804057$$
$$x_{28} = 99.7380453523688$$
$$x_{29} = 76.1737789114432$$
$$x_{30} = 32.1780562936689$$
$$x_{31} = 10.1374563407411$$
$$x_{32} = -91.8834204248154$$
$$x_{33} = -38.4649820916831$$
$$x_{34} = -47.8936128953851$$
$$x_{35} = -11.71778460335$$
$$x_{36} = 68.3186569554319$$
$$x_{37} = -84.0286801717936$$
$$x_{38} = 38.4650348455348$$
$$x_{39} = 91.8834242926477$$
$$x_{40} = -82.457708574954$$
$$x_{41} = 44.750950540251$$
$$x_{42} = -68.3186663658279$$
$$x_{43} = -52.6074294218921$$
$$x_{44} = -90.3124860730044$$
$$x_{45} = 66.7476119456012$$
$$x_{46} = 33.7498547945958$$
$$x_{47} = 60.4632602929397$$
$$x_{48} = 49.4649080845061$$
$$x_{49} = 52.6074088081489$$
$$x_{50} = 79.3157612576944$$
$$x_{51} = 77.7447676334923$$
$$x_{52} = 46.3222837478096$$
$$x_{53} = 8.54893189436134$$
$$x_{54} = 74.6027682119395$$
$$x_{55} = 40.0365471466763$$
$$x_{56} = -54.1786195626021$$
$$x_{57} = 3.75249533512322$$
$$x_{58} = 30.6059644560107$$
$$x_{59} = 63.6054648964445$$
$$x_{60} = 82.4577139267468$$
$$x_{61} = -69.8897004038127$$
$$x_{62} = -5.3666107451101$$
$$x_{63} = -57.3209727506918$$
$$x_{64} = 16.448058604092$$
$$x_{65} = -13.294635061779$$
$$x_{66} = -27.4616883419788$$
$$x_{67} = 85.5996401839158$$
$$x_{68} = -76.1737721227056$$
$$x_{69} = -3.68889319365167$$
$$x_{70} = -10.1345434865614$$
$$x_{71} = -93.4543577444535$$
$$x_{72} = 41.6080955453863$$
$$x_{73} = 90.3124819997851$$
$$x_{74} = -16.4473815613718$$
$$x_{75} = 24.3163822046903$$
$$x_{76} = -49.4649328832147$$
$$x_{77} = 22.7436821701907$$
$$x_{78} = -24.3165912528243$$
$$x_{79} = -85.5996354001252$$
$$x_{80} = -60.463246716672$$
$$x_{81} = 18.0222538601319$$
$$x_{82} = -77.7447740188986$$
$$x_{83} = -33.7499329093889$$
$$x_{84} = 96.5962079456033$$
$$x_{85} = 69.8897091936671$$
$$x_{86} = -71.4607411928288$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$
$$\lim_{x \to 0^-}\left(\frac{2 \cos{\left(2 x \right)} - \frac{4 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{4}{x^{2}}}{2 x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{- 2 \cos{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{4}{x}}{2 x^{2}} - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2 x^{3}} + \frac{2}{x^{3}}}{x}\right) = \infty$$
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{2 \cos{\left(2 x \right)} - \frac{4 \sin{\left(2 x \right)} + \frac{2 \cos{\left(2 x \right)}}{x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x^{2}} - \frac{4}{x^{2}}}{2 x} - \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{- 2 \cos{\left(2 x \right)} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{x} + \frac{4}{x}}{2 x^{2}} - \frac{\cos{\left(2 x \right)}}{x^{2}} + \frac{\sin{\left(2 x \right)}}{2 x^{3}} + \frac{2}{x^{3}}}{x}\right) = \infty$$
- 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
$$\left[99.7380453523688, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -99.7380483764107\right]$$