Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(2 x + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} + 5\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \left(2 x + 9\right)^{x} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(2 x + 5\right) \left(2 x + 9\right)^{- x} + 3\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\left(2 x + 9\right)^{- x} \left(2 x + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} + 5\right)\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(2 x + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} + 5\right)}{\frac{d}{d x} \left(2 x + 9\right)^{x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{6 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9} + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} \log{\left(2 x + 9 \right)} + 2}{\frac{2 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9} + \left(2 x + 9\right)^{x} \log{\left(2 x + 9 \right)}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(\frac{6 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9} + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} \log{\left(2 x + 9 \right)} + 2\right)}{\frac{d}{d x} \left(\frac{2 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9} + \left(2 x + 9\right)^{x} \log{\left(2 x + 9 \right)}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{6 x \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right)}{2 x + 9} - \frac{12 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{\left(2 x + 9\right)^{2}} + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right) \log{\left(2 x + 9 \right)} + \frac{12 \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9}}{\frac{2 x \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right)}{2 x + 9} - \frac{4 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{\left(2 x + 9\right)^{2}} + \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right) \log{\left(2 x + 9 \right)} + \frac{4 \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{6 x \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right)}{2 x + 9} - \frac{12 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{\left(2 x + 9\right)^{2}} + 3 \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right) \log{\left(2 x + 9 \right)} + \frac{12 \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9}}{\frac{2 x \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right)}{2 x + 9} - \frac{4 x \left(2 x + 9\right)^{x}}{\left(2 x + 9\right)^{2}} + \left(2 x + 9\right)^{x} \left(\frac{2 x}{2 x + 9} + \log{\left(2 x + 9 \right)}\right) \log{\left(2 x + 9 \right)} + \frac{4 \left(2 x + 9\right)^{x}}{2 x + 9}}\right)$$
=
$$3$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 2 vez (veces)