Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0$$
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
$$\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = $$
primera derivada$$- \frac{2 x \operatorname{atan}{\left(x \right)}}{\left(x^{2} + 1\right)^{2}} + \frac{1}{\left(x^{2} + 1\right) \left(x^{2} + 1\right)} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = 23093.4101312038$$
$$x_{2} = 35804.6443832452$$
$$x_{3} = 32414.7627499852$$
$$x_{4} = -39063.4019253875$$
$$x_{5} = -22962.2226401045$$
$$x_{6} = -15337.8201944602$$
$$x_{7} = 25635.4296319425$$
$$x_{8} = -32283.5525952437$$
$$x_{9} = 22246.1111845123$$
$$x_{10} = -28893.8031518313$$
$$x_{11} = -18726.030446616$$
$$x_{12} = 18010.055373674$$
$$x_{13} = -35673.4300548609$$
$$x_{14} = 39194.6193822603$$
$$x_{15} = -37368.4058086007$$
$$x_{16} = 34109.6901394521$$
$$x_{17} = -19573.2044619574$$
$$x_{18} = -14490.9326941134$$
$$x_{19} = -30588.6591830513$$
$$x_{20} = -36520.9152075726$$
$$x_{21} = -42453.4454174628$$
$$x_{22} = -33978.4777406911$$
$$x_{23} = -41605.9287947859$$
$$x_{24} = -13644.1364369028$$
$$x_{25} = 33262.2228288295$$
$$x_{26} = 30719.8667071727$$
$$x_{27} = -22114.9272950956$$
$$x_{28} = -17878.8979748856$$
$$x_{29} = 40889.6345794937$$
$$x_{30} = -31436.1015983531$$
$$x_{31} = 0.765378926665789$$
$$x_{32} = -28046.391296672$$
$$x_{33} = 37499.6218083141$$
$$x_{34} = -27198.9915740665$$
$$x_{35} = 28177.5939359089$$
$$x_{36} = 38347.1182450815$$
$$x_{37} = 13775.2383352392$$
$$x_{38} = 21398.8367920726$$
$$x_{39} = 42584.6652795986$$
$$x_{40} = 16315.9247433054$$
$$x_{41} = -39910.9068025809$$
$$x_{42} = 34957.164150976$$
$$x_{43} = -34825.9507519323$$
$$x_{44} = 23940.7309886273$$
$$x_{45} = 41737.1481106533$$
$$x_{46} = 18857.1946299244$$
$$x_{47} = -24656.8778783254$$
$$x_{48} = -25504.2334265512$$
$$x_{49} = -40758.4158445424$$
$$x_{50} = -26351.6051691354$$
$$x_{51} = -16184.7843068582$$
$$x_{52} = 26482.8037290628$$
$$x_{53} = 36652.130400909$$
$$x_{54} = 31567.3104913969$$
$$x_{55} = -21267.6569489348$$
$$x_{56} = 15468.9499258435$$
$$x_{57} = 27330.1922698542$$
$$x_{58} = 20551.5900405008$$
$$x_{59} = -29741.2260909927$$
$$x_{60} = 29872.4321264636$$
$$x_{61} = 29025.007564543$$
$$x_{62} = -38215.9014923937$$
$$x_{63} = -23809.5402776119$$
$$x_{64} = 17162.962929885$$
$$x_{65} = 14622.0497509787$$
$$x_{66} = 19704.3745564126$$
$$x_{67} = -33131.0115087019$$
$$x_{68} = 40042.1249189752$$
$$x_{69} = -20420.4147645461$$
$$x_{70} = 24788.0714796005$$
$$x_{71} = -17031.8133699325$$
Signos de extremos en los puntos:
(23093.410131203822, 2.94531511861821e-9)
(35804.64438324522, 1.22527458540467e-9)
(32414.762749985213, 1.4949465062092e-9)
(-39063.401925387545, -1.02937276770375e-9)
(-22962.222640104457, -2.97906506297634e-9)
(-15337.820194460208, -6.67689527181922e-9)
(25635.429631942512, 2.39016504367875e-9)
(-32283.5525952437, -1.50712291279739e-9)
(22246.11118451231, 3.17394386000912e-9)
(-28893.803151831322, -1.88148555401314e-9)
(-18726.030446616005, -4.47933620756654e-9)
(18010.055373673968, 4.84255350345968e-9)
(-35673.430054860924, -1.23430471348489e-9)
(39194.61938226031, 1.02249200263624e-9)
(-37368.405808600655, -1.12487259599586e-9)
(34109.69013945212, 1.35006980007461e-9)
(-19573.20446195742, -4.09998138267652e-9)
(-14490.932694113382, -7.48011227193447e-9)
(-30588.65918305127, -1.6787651947515e-9)
(-36520.915207572616, -1.17768461478487e-9)
(-42453.445417462804, -8.71540311918186e-10)
(-33978.47774069114, -1.36051678174416e-9)
(-41605.9287947859, -9.07408385970387e-10)
(-13644.13643690275, -8.43737794569401e-9)
(33262.2228288295, 1.41974068239904e-9)
(30719.866707172703, 1.66445562993633e-9)
(-22114.927295095604, -3.21171013452627e-9)
(-17878.89797488563, -4.91386158645969e-9)
(40889.6345794937, 9.3947809029786e-10)
(-31436.101598353103, -1.58947504605524e-9)
(0.7653789266657889, 0.411949279841571)
(-28046.391296672013, -1.99689872903098e-9)
(37499.62180831412, 1.11701428764179e-9)
(-27198.991574066535, -2.12326453730096e-9)
(28177.593935908913, 1.978346011612e-9)
(38347.118245081496, 1.06818678659356e-9)
(13775.238335239204, 8.27754518614042e-9)
(21398.83679207265, 3.43025671143397e-9)
(42584.66527959855, 8.6617752005112e-10)
(16315.924743305402, 5.90037402784333e-9)
(-39910.906802580874, -9.86119980716933e-10)
(34957.16415097597, 1.28540380072637e-9)
(-34825.950751932345, -1.29510796581666e-9)
(23940.730988627343, 2.7405233970073e-9)
(41737.14811065327, 9.01711713645186e-10)
(18857.19462992438, 4.41724051273341e-9)
(-24656.87787832544, -2.58364294484334e-9)
(-25504.23342655122, -2.41481845619386e-9)
(-40758.41584454237, -9.45536942138024e-10)
(-26351.605169135404, -2.26201372006875e-9)
(-16184.784306858226, -5.99637742327489e-9)
(26482.803729062794, 2.23965700332893e-9)
(36652.13040090895, 1.16926752332183e-9)
(31567.31049139687, 1.5762893967309e-9)
(-21267.656948934782, -3.47270252582238e-9)
(15468.949925843504, 6.56417777497863e-9)
(27330.192269854215, 2.10292791507372e-9)
(20551.590040500774, 3.71890912901312e-9)
(-29741.226090992663, -1.77579505908099e-9)
(29872.43212646364, 1.76023014794821e-9)
(29025.00756454298, 1.86451408132427e-9)
(-38215.90149239374, -1.07553469442164e-9)
(-23809.540277611937, -2.77080679471766e-9)
(17162.96292988498, 5.33235724044738e-9)
(14622.04975097875, 7.34656713478123e-9)
(19704.374556412633, 4.04557759655264e-9)
(-33131.01150870193, -1.43100826073006e-9)
(40042.124918975234, 9.7966758766663e-10)
(-20420.414764546123, -3.76684039031693e-9)
(24788.0714796005, 2.55636723623538e-9)
(-17031.813369932468, -5.41479305112214e-9)
Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
La función no tiene puntos mínimos
Puntos máximos de la función:
$$x_{71} = 0.765378926665789$$
Decrece en los intervalos
$$\left(-\infty, 0.765378926665789\right]$$
Crece en los intervalos
$$\left[0.765378926665789, \infty\right)$$