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$$2 \cdot \left(4 x^{2} \left(\tan^{2}{\left(x^{2} + 1 \right)} + 1\right) \tan{\left(x^{2} + 1 \right)} + \tan^{2}{\left(x^{2} + 1 \right)} + 1\right) = 0$$
Решаем это уравнениеКорни этого уравнения
$$x_{1} = 72.2518300278721$$
$$x_{2} = -78.0016982437808$$
$$x_{3} = 87.529106298843$$
$$x_{4} = 4.91145373377101$$
$$x_{5} = -49.9656487946103$$
$$x_{6} = -39.7789207925209$$
$$x_{7} = -87.7441938904052$$
$$x_{8} = 36.0066323488105$$
$$x_{9} = -55.7599914512794$$
$$x_{10} = -8.06037206279847$$
$$x_{11} = 68.2724208175755$$
$$x_{12} = -25.7269444783679$$
$$x_{13} = -75.9405298153792$$
$$x_{14} = -79.7541540248258$$
$$x_{15} = -53.7518851276438$$
$$x_{16} = 98.2502630967625$$
$$x_{17} = -21.7572967662603$$
$$x_{18} = 92.2473548086669$$
$$x_{19} = 100.3071345648$$
$$x_{20} = -96.0022542365907$$
$$x_{21} = -51.726558433969$$
$$x_{22} = 34.1252202894436$$
$$x_{23} = 22.2569345282568$$
$$x_{24} = 82.3510686162386$$
$$x_{25} = -15.9206789623862$$
$$x_{26} = -59.8365737260086$$
$$x_{27} = -47.7472109850121$$
$$x_{28} = -20.028061224435$$
$$x_{29} = -9.97639479349281$$
$$x_{30} = -85.7523665449307$$
$$x_{31} = 16.0190394016675$$
$$x_{32} = -90.0413827530399$$
$$x_{33} = -41.8194567767184$$
$$x_{34} = -33.7549687281587$$
$$x_{35} = -69.9318218733029$$
$$x_{36} = -93.7506064849725$$
$$x_{37} = 38.2489477723112$$
$$x_{38} = 66.0029465489387$$
$$x_{39} = 54.2464029356495$$
$$x_{40} = -37.7529189510691$$
$$x_{41} = 10.2864856749389$$
$$x_{42} = -17.7848268932827$$
$$x_{43} = 42.0068438428821$$
$$x_{44} = 18.221088559329$$
$$x_{45} = 40.2499895023243$$
$$x_{46} = 28.0071034682568$$
$$x_{47} = -99.9934467421392$$
$$x_{48} = -5.51431819183072$$
$$x_{49} = 80.2450303821661$$
$$x_{50} = 56.0690125356254$$
$$x_{51} = 76.2501669427399$$
$$x_{52} = 93.1117376868893$$
$$x_{53} = -68.0188644767171$$
$$x_{54} = -65.9553316097493$$
$$x_{55} = -3.83287719973352$$
$$x_{56} = 26.2707065293206$$
$$x_{57} = 90.2504832123641$$
$$x_{58} = 61.8503014278891$$
$$x_{59} = -97.7694554486216$$
$$x_{60} = -36.310724653934$$
$$x_{61} = 2.28811502109671$$
$$x_{62} = -12.110043353259$$
$$x_{63} = -14.0327854547749$$
$$x_{64} = -91.7522113189869$$
$$x_{65} = -28.0071034682568$$
$$x_{66} = 12.2390677105664$$
$$x_{67} = -23.7589190571793$$
$$x_{68} = 20.2619848158611$$
$$x_{69} = -57.861366161316$$
$$x_{70} = -71.7500544297479$$
$$x_{71} = 46.4464642048154$$
$$x_{72} = 77.658598065114$$
$$x_{73} = 51.9991459764692$$
$$x_{74} = 60.1507661450682$$
$$x_{75} = 32.2314586652765$$
$$x_{76} = 84.0128481673861$$
$$x_{77} = -29.7477536261772$$
$$x_{78} = 14.2549041449908$$
$$x_{79} = -43.5129893029158$$
$$x_{80} = -1.42068899323284$$
$$x_{81} = 1.42068899323284$$
$$x_{82} = 70.2008463108067$$
$$x_{83} = -46.0047098718845$$
$$x_{84} = -31.5915528796407$$
$$x_{85} = 24.0219194700276$$
$$x_{86} = 51.1463252333205$$
$$x_{87} = 44.4769968116583$$
$$x_{88} = 4.22321440163511$$
$$x_{89} = 29.958224586475$$
$$x_{90} = -73.8643783800006$$
$$x_{91} = 8.25296116168102$$
$$x_{92} = 64.3398714409604$$
$$x_{93} = 74.2461787683284$$
$$x_{94} = -82.2747356820649$$
$$x_{95} = 48.2707120485117$$
$$x_{96} = -61.7486308827249$$
$$x_{97} = 86.2455295658318$$
$$x_{98} = -83.7506797573841$$
$$x_{99} = 57.9969452443019$$
$$x_{100} = 96.2473724755581$$
$$x_{101} = -63.7512418093388$$
Интервалы выпуклости и вогнутости:Найдём интервалы, где функция выпуклая или вогнутая, для этого посмотрим, как ведет себя функция в точках перегибов:
Вогнутая на промежутках
$$\left[100.3071345648, \infty\right)$$
Выпуклая на промежутках
$$\left[-1.42068899323284, 1.42068899323284\right]$$