Hola Rodrigo,
se puede usar que D=(epsilon)E pero lo que no se puede es sacar el epsilon fuera de la divergencia como si fuera constante. Sabés que div(D)=0 porque no hay densidad volumétrica de carga libre en la región y luego se puede usar, de la tabla 5 (ver aquí), la expresión para la divergencia del producto de una función escalar (en este caso la permitividad) y una función vectorial (el campo eléctrico). De ahí se llega a div(E)=0.
Fijate en el EVA que está colgada la resolución de este ejercicio (ver aquí).
Saludos,
Julia.