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