Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(5 \sqrt{2} x^{3} \sqrt{x + 1}\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \sqrt{x^{2} \left(x^{2} + 1\right)} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{10 x^{3} \sqrt{x + 1}}{\sqrt{x^{2} \left(2 x^{2} + 2\right)}}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{5 \sqrt{2} x^{3} \sqrt{x + 1}}{\sqrt{x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} 5 \sqrt{2} x^{3} \sqrt{x + 1}}{\frac{d}{d x} \sqrt{x^{2} \left(x^{2} + 1\right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{5 \sqrt{2} x^{3}}{2 \sqrt{x + 1}} + 15 \sqrt{2} x^{2} \sqrt{x + 1}}{\frac{2 x^{3}}{\sqrt{x^{4} + x^{2}}} + \frac{x}{\sqrt{x^{4} + x^{2}}}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{5 \sqrt{2} x^{3}}{2 \sqrt{x + 1}} + 15 \sqrt{2} x^{2} \sqrt{x + 1}}{\frac{2 x^{3}}{\sqrt{x^{4} + x^{2}}} + \frac{x}{\sqrt{x^{4} + x^{2}}}}\right)$$
=
$$\infty$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)