Да тут и так вроде всё понятно, без выкладок.

равно расстоянию от точки до начала координат. Значит,

равен единичному вектору, направленному из начала координат в точку, в которой считается дифференциал. При смещении из ненулевой точки в любую достаточно близкую точку модуль первого дифференциала не меняется, так что второй дифференциал неотрицателен.
Добавлено спустя 7 минут 1 секунду:
Немного чепуху написал. Это градиент

равен единичному вектору, а дифференциал --- скалярному произведению на градиент. Но суть всё равно та же.