Zuerst einmal: Die Rechnung ist richtig! Was vereinfachen bedeutet, ist ja ziemlich subjektiv. Deshalb möchte ich Dir ein wenig "background" zu dieser Aufgabe geben. Diese Funtion ist eine Potentialfunktion (löst die Laplacesche partielle DGL). In der Physik ist \(r=\sqrt{x^2+y^2+z^2} \) der sogenannte Ortsvektor. Wenn man seine partiellen Ableitungen kennt, kann man solche Strukturen, wie bei Dir sehr leicht ableiten, wobei wegen der Symmetrie nur f_x zu berechnen ist. Es gilt \(r_x =x/\sqrt{x^2+y^2+z^2} =x/r \). vertausche x mit y ergibt r_y usw.. Nun Deine Aufgabe, bei der nun f=1/r ist. Achtung Kettenregel!
\(f_x =f_r r_x = -(1/r^2) (x/r) \) und die zweite Ableitung analog. Übrigens, wenn man alle 3 zweiten partiellen Ableitungen f_xx, f_yy und f_zz addiert, erhält man null. das wäre dann eine "starke" Vereinfachung. Vielleicht hilf Dir das etwas auch bei ähnlichen Aufgaben. Du mußt nur die Ableitungen von r Dir merken.
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Ich hatte vergessen, dazu zu schreiben, dass wir eben auch f_xx + f_yy + f_xx = 0 zeigen sollen. Daher dann meine Frage zu der Vereinfachung, da ich nicht weiß, wie ich meine Rechnung auf 0 bekommen soll... Bei deinem Ansatz erkenne ich leider auch nicht direkt, wie das ganze 0 ergeben kann. ─ calif 28.06.2020 um 21:25