刚刚搞错了,重发一次。用微分形式去证明还是比较方便的,而且概念清晰。
假设E_i是Riemann度规的对角元素(因为球坐标是三正交的),也即是满足
ds^2=E_1da^2+E_2db^2+E_3dc^2
其中E_i=<f'_i,f'_i>,比如球坐标f:(r,φ,θ)->(x,y,z),有E_1=1,E_2=(Rcosθ)^2,E_3=R^2(有些书是E_2=(Rsinθ)^2,这个只要让后面所有的cosθ换成sinθ即可。
注意1-形式ω_A^1=∑A^i Sqrt(E_i)dt^i,所以梯度的表示为,

所以散度的表示为

所以梯度的散度的表示为
