Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \sqrt{2 x + 3} + \sqrt{x^{3} - 1}\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(3 x^{\frac{3}{2}} + 2 \sqrt{x} + 12 x + 8 - \frac{20}{x} - \frac{5}{\sqrt{x}}\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(x \sqrt{2 x + 3} + \sqrt{x^{3} - 1}\right)}{\left(\sqrt{x} + 4\right) \left(x - 1\right) \left(3 x + 5\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(x \sqrt{2 x + 3} + \sqrt{x^{3} - 1}\right)}{\left(\sqrt{x} + 4\right) \left(x - 1\right) \left(3 x + 5\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(x \sqrt{2 x + 3} + \sqrt{x^{3} - 1}\right)}{\frac{d}{d x} \left(3 x^{\frac{3}{2}} + 2 \sqrt{x} + 12 x + 8 - \frac{20}{x} - \frac{5}{\sqrt{x}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{3 x^{2}}{2 \sqrt{x^{3} - 1}} + \frac{x}{\sqrt{2 x + 3}} + \sqrt{2 x + 3}}{\frac{9 \sqrt{x}}{2} + 12 + \frac{20}{x^{2}} + \frac{1}{\sqrt{x}} + \frac{5}{2 x^{\frac{3}{2}}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(\frac{3 x^{2}}{2 \sqrt{x^{3} - 1}} + \frac{x}{\sqrt{2 x + 3}} + \sqrt{2 x + 3}\right)}{\frac{d}{d x} \left(\frac{9 \sqrt{x}}{2} + 12 + \frac{20}{x^{2}} + \frac{1}{\sqrt{x}} + \frac{5}{2 x^{\frac{3}{2}}}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{9 x^{4}}{4 \left(x^{3} - 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x}{\sqrt{x^{3} - 1}} - \frac{x}{\left(2 x + 3\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{2}{\sqrt{2 x + 3}}}{- \frac{40}{x^{3}} + \frac{9}{4 \sqrt{x}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}} - \frac{15}{4 x^{\frac{5}{2}}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- \frac{9 x^{4}}{4 \left(x^{3} - 1\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{3 x}{\sqrt{x^{3} - 1}} - \frac{x}{\left(2 x + 3\right)^{\frac{3}{2}}} + \frac{2}{\sqrt{2 x + 3}}}{- \frac{40}{x^{3}} + \frac{9}{4 \sqrt{x}} - \frac{1}{2 x^{\frac{3}{2}}} - \frac{15}{4 x^{\frac{5}{2}}}}\right)$$
=
$$\frac{1}{3} + \frac{\sqrt{2}}{3}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)