Tenemos la indeterminación de tipo
0/0,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- 6 x \sin{\left(3 x \right)} + \cos{\left(3 x \right)} - 1\right) \cos{\left(3 x \right)}}{3 x}\right) = 0$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to 0^+}\left(6 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right) = 0$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{- 6 x \cos{\left(3 x \right)} \sin{\left(3 x \right)} + \left(\cos^{2}{\left(3 x \right)} - \cos{\left(3 x \right)}\right)}{3 x \left(6 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right)}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\left(- 6 x \sin{\left(3 x \right)} + \cos{\left(3 x \right)} - 1\right) \cos{\left(3 x \right)}}{3 x \left(6 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{\frac{d}{d x} \frac{\left(- 6 x \sin{\left(3 x \right)} + \cos{\left(3 x \right)} - 1\right) \cos{\left(3 x \right)}}{3 x}}{\frac{d}{d x} \left(6 x \cos{\left(3 x \right)} + \sin{\left(3 x \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{6 \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 6 \cos^{2}{\left(3 x \right)} - \frac{2 \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}{x} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{x} - \frac{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}{3 x^{2}} + \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{3 x^{2}}}{- 18 x \sin{\left(3 x \right)} + 9 \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to 0^+}\left(\frac{6 \sin^{2}{\left(3 x \right)} - 6 \cos^{2}{\left(3 x \right)} - \frac{2 \sin{\left(3 x \right)} \cos{\left(3 x \right)}}{x} + \frac{\sin{\left(3 x \right)}}{x} - \frac{\cos^{2}{\left(3 x \right)}}{3 x^{2}} + \frac{\cos{\left(3 x \right)}}{3 x^{2}}}{- 18 x \sin{\left(3 x \right)} + 9 \cos{\left(3 x \right)}}\right)$$
=
$$- \frac{5}{6}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)