Tenemos la indeterminación de tipo
oo/oo,
tal que el límite para el numerador es
$$\lim_{x \to \infty} x^{2} = \infty$$
y el límite para el denominador es
$$\lim_{x \to \infty} \frac{1}{- x^{2} \log{\left(\frac{x^{2} + 3}{x^{2}} \right)} + 3} = \infty$$
Vamos a probar las derivadas del numerador y denominador hasta eliminar la indeterminación.
$$\lim_{x \to \infty}\left(- x^{4} \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)} + 3 x^{2}\right)$$
=
Introducimos una pequeña modificación de la función bajo el signo del límite
$$\lim_{x \to \infty}\left(x^{2} \left(- x^{2} \log{\left(\frac{x^{2} + 3}{x^{2}} \right)} + 3\right)\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{\frac{d}{d x} x^{2}}{\frac{d}{d x} \frac{1}{- x^{2} \log{\left(\frac{x^{2} + 3}{x^{2}} \right)} + 3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2 x^{5} \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)}^{2} - 12 x^{3} \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)} + 18 x}{2 x \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)} - \frac{6 x}{x^{2} + 3}}\right)$$
=
$$\lim_{x \to \infty}\left(\frac{2 x^{5} \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)}^{2} - 12 x^{3} \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)} + 18 x}{2 x \log{\left(1 + \frac{3}{x^{2}} \right)} - \frac{6 x}{x^{2} + 3}}\right)$$
=
$$\frac{9}{2}$$
Como puedes ver, hemos aplicado el método de l'Hopital (utilizando la derivada del numerador y denominador) 1 vez (veces)