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