Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty} x = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{\log{\left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2}} \right)}} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \log{\left(1 + \frac{1}{x^{2}} \right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \log{\left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2}} \right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} x}{\frac{d}{d x} \frac{1}{\log{\left(\frac{x^{2} + 1}{x^{2}} \right)}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(x^{2} \log{\left(1 + \frac{1}{x^{2}} \right)}^{2} + \log{\left(1 + \frac{1}{x^{2}} \right)}^{2}\right)}{2}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{x \left(x^{2} \log{\left(1 + \frac{1}{x^{2}} \right)}^{2} + \log{\left(1 + \frac{1}{x^{2}} \right)}^{2}\right)}{2}\right)$$
=
$$0$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)