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$$2 \left(\left(1 - \frac{1}{x^{2}}\right)^{2} \tan{\left(x + \frac{1}{x} \right)} + \frac{1}{x^{3}}\right) \left(\tan^{2}{\left(x + \frac{1}{x} \right)} + 1\right) = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 18.7962022410131$$
$$x_{2} = -97.3791020343389$$
$$x_{3} = 37.6725485856523$$
$$x_{4} = 78.5270798134221$$
$$x_{5} = -81.6691626332511$$
$$x_{6} = 100.521015761673$$
$$x_{7} = -78.5270798134221$$
$$x_{8} = 87.9532231504048$$
$$x_{9} = 97.3791020343389$$
$$x_{10} = 84.8112091129621$$
$$x_{11} = -94.2371668880754$$
$$x_{12} = -65.9582811403279$$
$$x_{13} = -28.238877190234$$
$$x_{14} = 21.9454861077774$$
$$x_{15} = -21.9454861077774$$
$$x_{16} = 59.6734978515792$$
$$x_{17} = 69.1005636849439$$
$$x_{18} = -91.0952081050962$$
$$x_{19} = 47.1026499982479$$
$$x_{20} = 34.5285333020267$$
$$x_{21} = -50.2455723167526$$
$$x_{22} = -25.0928257065459$$
$$x_{23} = 9.31617196994654$$
$$x_{24} = 72.2427861667542$$
$$x_{25} = -6.11503717151751$$
$$x_{26} = 91.0952081050962$$
$$x_{27} = -69.1005636849439$$
$$x_{28} = 25.0928257065459$$
$$x_{29} = 31.3840307815248$$
$$x_{30} = -47.1026499982479$$
$$x_{31} = -53.3883378525726$$
$$x_{32} = 40.816189690585$$
$$x_{33} = -59.6734978515792$$
$$x_{34} = 62.8159295064238$$
$$x_{35} = -2.70399569050674$$
$$x_{36} = -56.530972807998$$
$$x_{37} = 75.3849561049243$$
$$x_{38} = -100.521015761673$$
$$x_{39} = -75.3849561049243$$
$$x_{40} = 15.6437767361695$$
$$x_{41} = -72.2427861667542$$
$$x_{42} = -62.8159295064238$$
$$x_{43} = 2.70399569050674$$
$$x_{44} = 81.6691626332511$$
$$x_{45} = -43.9595371741392$$
$$x_{46} = -37.6725485856523$$
$$x_{47} = 65.9582811403279$$
$$x_{48} = -84.8112091129621$$
$$x_{49} = 53.3883378525726$$
$$x_{50} = 6.11503717151751$$
$$x_{51} = -9.31617196994654$$
$$x_{52} = 94.2371668880754$$
$$x_{53} = -87.9532231504048$$
$$x_{54} = 50.2455723167526$$
$$x_{55} = -18.7962022410131$$
$$x_{56} = 28.238877190234$$
$$x_{57} = -12.4857589588275$$
$$x_{58} = -31.3840307815248$$
$$x_{59} = 56.530972807998$$
$$x_{60} = -15.6437767361695$$
$$x_{61} = -40.816189690585$$
$$x_{62} = -34.5285333020267$$
$$x_{63} = 12.4857589588275$$
$$x_{64} = 43.9595371741392$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = 0$$
True
True
- 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
$$\left[100.521015761673, \infty\right)$$
Convexa en los intervalos
$$\left(-\infty, -100.521015761673\right]$$