Tenemos la indeterminación de tipo
-oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(1 - e^{3 x}\right) = -\infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{2} e^{3 x} + 5 x e^{3 x}\right) = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{-1 + e^{- 3 x}}{x^{2} + 5 x}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(1 - e^{3 x}\right) e^{- 3 x}}{x \left(x + 5\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(1 - e^{3 x}\right)}{\frac{d}{d x} \left(x^{2} e^{3 x} + 5 x e^{3 x}\right)}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{3 e^{3 x}}{3 x^{2} e^{3 x} + 17 x e^{3 x} + 5 e^{3 x}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(- \frac{3 e^{3 x}}{3 x^{2} e^{3 x} + 17 x e^{3 x} + 5 e^{3 x}}\right)$$
=
$$0$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)