Найдем точки перегибов, для этого надо решить уравнение
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0$$
(вторая производная равняется нулю),
корни полученного уравнения будут точками перегибов для указанного графика функции:
$$\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = $$
вторая производная$$\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \left(\frac{4 \left(x - 4\right)^{2}}{x^{2} - 8 x + 15} - 1\right) - 4 x + 16\right)}{\left(x^{2} - 8 x + 15\right)^{2}} = 0$$
Решаем это уравнениеКорни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{3 \cdot \sqrt[3]{15}}{2} - \frac{15^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{1}{2}$$
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
$$x_{1} = 3$$
$$x_{2} = 5$$
$$\lim_{x \to 3^-}\left(\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \left(\frac{4 \left(x - 4\right)^{2}}{x^{2} - 8 x + 15} - 1\right) - 4 x + 16\right)}{\left(x^{2} - 8 x + 15\right)^{2}}\right) = \infty$$
Возьмём предел$$\lim_{x \to 3^+}\left(\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \left(\frac{4 \left(x - 4\right)^{2}}{x^{2} - 8 x + 15} - 1\right) - 4 x + 16\right)}{\left(x^{2} - 8 x + 15\right)^{2}}\right) = -\infty$$
Возьмём предел- пределы не равны, зн.
$$x_{1} = 3$$
- является точкой перегиба
$$\lim_{x \to 5^-}\left(\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \left(\frac{4 \left(x - 4\right)^{2}}{x^{2} - 8 x + 15} - 1\right) - 4 x + 16\right)}{\left(x^{2} - 8 x + 15\right)^{2}}\right) = -\infty$$
Возьмём предел$$\lim_{x \to 5^+}\left(\frac{2 \left(\left(2 x - 1\right) \left(\frac{4 \left(x - 4\right)^{2}}{x^{2} - 8 x + 15} - 1\right) - 4 x + 16\right)}{\left(x^{2} - 8 x + 15\right)^{2}}\right) = \infty$$
Возьмём предел- пределы не равны, зн.
$$x_{2} = 5$$
- является точкой перегиба
Интервалы выпуклости и вогнутости:Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[- \frac{3 \cdot \sqrt[3]{15}}{2} - \frac{15^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{1}{2}, \infty\right)$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{3 \cdot \sqrt[3]{15}}{2} - \frac{15^{\frac{2}{3}}}{2} + \frac{1}{2}\right]$$