Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty}\left(16 x^{10} - 40 x^{7} + 16 x^{5} + 25 x^{4} - 20 x^{2} + 4\right) = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} x^{3} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(x \left(4 x^{3} + \left(-5 + \frac{2}{x^{2}}\right)\right)^{2}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\left(4 x^{5} - 5 x^{2} + 2\right)^{2}}{x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(16 x^{10} - 40 x^{7} + 16 x^{5} + 25 x^{4} - 20 x^{2} + 4\right)}{\frac{d}{d x} x^{3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{160 x^{9} - 280 x^{6} + 80 x^{4} + 100 x^{3} - 40 x}{3 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(160 x^{9} - 280 x^{6} + 80 x^{4} + 100 x^{3} - 40 x\right)}{\frac{d}{d x} 3 x^{2}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{1440 x^{8} - 1680 x^{5} + 320 x^{3} + 300 x^{2} - 40}{6 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} \left(1440 x^{8} - 1680 x^{5} + 320 x^{3} + 300 x^{2} - 40\right)}{\frac{d}{d x} 6 x}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(1920 x^{7} - 1400 x^{4} + 160 x^{2} + 100 x\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(1920 x^{7} - 1400 x^{4} + 160 x^{2} + 100 x\right)$$
=
$$\infty$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 3 vez (veces)