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$$- \frac{\frac{\sqrt{x - 1} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{2}}{- x^{2} + x + 1} + 4\right)}{x^{2} - x - 1} + \frac{2 \left(2 x - 1\right)}{\sqrt{x - 1} \left(x^{2} - x - 1\right)} + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{4 \sqrt{x^{2} - x - 1}} = 0$$
Resolvermos esta ecuaciónRaíces de esta ecuación
$$x_{1} = - \frac{\sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}{2} + \frac{\sqrt{- \frac{40}{9} - 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}} - \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + \frac{8}{3 \sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}}}{2} + 1$$
$$x_{2} = - \frac{\sqrt{- \frac{40}{9} - 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}} - \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + \frac{8}{3 \sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}}}{2} - \frac{\sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}{2} + 1$$
Además hay que calcular los límites de y'' para los argumentos tendientes a los puntos de indeterminación de la función:
Puntos donde hay indeterminación:
$$x_{1} = -0.618033988749895$$
$$x_{2} = 1.61803398874989$$
$$\lim_{x \to -0.618033988749895^-}\left(- \frac{\frac{\sqrt{x - 1} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{2}}{- x^{2} + x + 1} + 4\right)}{x^{2} - x - 1} + \frac{2 \left(2 x - 1\right)}{\sqrt{x - 1} \left(x^{2} - x - 1\right)} + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{4 \sqrt{x^{2} - x - 1}}\right) = 3.67281888922288 \cdot 10^{40} i$$
$$\lim_{x \to -0.618033988749895^+}\left(- \frac{\frac{\sqrt{x - 1} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{2}}{- x^{2} + x + 1} + 4\right)}{x^{2} - x - 1} + \frac{2 \left(2 x - 1\right)}{\sqrt{x - 1} \left(x^{2} - x - 1\right)} + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{4 \sqrt{x^{2} - x - 1}}\right) = 3.67281888922288 \cdot 10^{40} i$$
- los límites son iguales, es decir omitimos el punto correspondiente
$$\lim_{x \to 1.61803398874989^-}\left(- \frac{\frac{\sqrt{x - 1} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{2}}{- x^{2} + x + 1} + 4\right)}{x^{2} - x - 1} + \frac{2 \left(2 x - 1\right)}{\sqrt{x - 1} \left(x^{2} - x - 1\right)} + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{4 \sqrt{x^{2} - x - 1}}\right) = - \infty i$$
$$\lim_{x \to 1.61803398874989^+}\left(- \frac{\frac{\sqrt{x - 1} \left(\frac{3 \left(2 x - 1\right)^{2}}{- x^{2} + x + 1} + 4\right)}{x^{2} - x - 1} + \frac{2 \left(2 x - 1\right)}{\sqrt{x - 1} \left(x^{2} - x - 1\right)} + \frac{1}{\left(x - 1\right)^{\frac{3}{2}}}}{4 \sqrt{x^{2} - x - 1}}\right) = \infty$$
- los límites no son iguales, signo
$$x_{2} = 1.61803398874989$$
- 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
$$\left(-\infty, - \frac{\sqrt{- \frac{40}{9} - 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}} - \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + \frac{8}{3 \sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}}}{2} - \frac{\sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}{2} + 1\right]$$
Convexa en los intervalos
$$\left[- \frac{\sqrt{- \frac{40}{9} - 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}} - \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + \frac{8}{3 \sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}}}{2} - \frac{\sqrt{- \frac{20}{9} + \frac{32}{81 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}} + 2 \sqrt[3]{\frac{\sqrt{1385}}{81} + \frac{341}{729}}}}{2} + 1, \infty\right)$$