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$$\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{4}{\log{\left(x^{2} \right)}}\right)}{x^{2} \log{\left(x^{2} \right)}^{2}} = 0$$
Решаем это уравнениеКорни этого уравнения
$$x_{1} = - \frac{1}{e^{2}}$$
$$x_{2} = e^{-2}$$
Также нужно подсчитать пределы y'' для аргументов, стремящихся к точкам неопределённости функции:
Точки, где есть неопределённость:
$$x_{1} = -1$$
$$x_{2} = 1$$
$$\lim_{x \to -1^-}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{4}{\log{\left(x^{2} \right)}}\right)}{x^{2} \log{\left(x^{2} \right)}^{2}}\right) = \infty$$
Возьмём предел$$\lim_{x \to -1^+}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{4}{\log{\left(x^{2} \right)}}\right)}{x^{2} \log{\left(x^{2} \right)}^{2}}\right) = -\infty$$
Возьмём предел- пределы не равны, зн.
$$x_{1} = -1$$
- является точкой перегиба
$$\lim_{x \to 1^-}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{4}{\log{\left(x^{2} \right)}}\right)}{x^{2} \log{\left(x^{2} \right)}^{2}}\right) = -\infty$$
Возьмём предел$$\lim_{x \to 1^+}\left(\frac{2 \cdot \left(1 + \frac{4}{\log{\left(x^{2} \right)}}\right)}{x^{2} \log{\left(x^{2} \right)}^{2}}\right) = \infty$$
Возьмём предел- пределы не равны, зн.
$$x_{2} = 1$$
- 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
$$\left[- \frac{1}{e^{2}}, e^{-2}\right]$$
Выпуклая на промежутках
$$\left(-\infty, - \frac{1}{e^{2}}\right] \cup \left[e^{-2}, \infty\right)$$