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Update documentation
[lyx.git] / lib / examples / Books / Tufte_Book.lyx
1 #LyX 2.4 created this file. For more info see https://www.lyx.org/
2 \lyxformat 600
3 \begin_document
4 \begin_header
5 \save_transient_properties true
6 \origin /systemlyxdir/examples/Books/
7 \textclass tufte-book
8 \use_default_options true
9 \maintain_unincluded_children no
10 \language english
11 \language_package default
12 \inputencoding utf8
13 \fontencoding auto
14 \font_roman "default" "default"
15 \font_sans "default" "default"
16 \font_typewriter "default" "default"
17 \font_math "auto" "auto"
18 \font_default_family default
19 \use_non_tex_fonts false
20 \font_sc false
21 \font_sans_osf false
22 \font_typewriter_osf false
23 \font_roman_osf false
24 \font_sf_scale 100 100
25 \font_tt_scale 100 100
26 \use_microtype false
27 \use_dash_ligatures false
28 \graphics default
29 \default_output_format pdf2
30 \output_sync 0
31 \bibtex_command bibtex
32 \index_command default
33 \float_placement class
34 \float_alignment class
35 \paperfontsize default
36 \spacing single
37 \use_hyperref true
38 \pdf_bookmarks true
39 \pdf_bookmarksnumbered false
40 \pdf_bookmarksopen true
41 \pdf_bookmarksopenlevel 1
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43 \pdf_pdfborder true
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45 \pdf_backref false
46 \pdf_pdfusetitle true
47 \papersize default
48 \use_geometry true
49 \use_package amsmath 1
50 \use_package amssymb 1
51 \use_package cancel 1
52 \use_package esint 1
53 \use_package mathdots 1
54 \use_package mathtools 1
55 \use_package mhchem 1
56 \use_package stackrel 1
57 \use_package stmaryrd 1
58 \use_package undertilde 1
59 \cite_engine natbib
60 \cite_engine_type authoryear
61 \biblio_style plain
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63 \use_indices false
64 \paperorientation portrait
65 \suppress_date false
66 \justification true
67 \use_refstyle 0
68 \use_minted 0
69 \notefontcolor #0000ff
70 \use_lineno 0
71 \index Index
72 \shortcut idx
73 \color #008000
74 \end_index
75 \secnumdepth 2
76 \tocdepth 2
77 \paragraph_separation indent
78 \paragraph_indentation default
79 \is_math_indent 0
80 \math_numbering_side default
81 \quotes_style english
82 \dynamic_quotes 0
83 \papercolumns 1
84 \papersides 1
85 \paperpagestyle default
86 \tracking_changes false
87 \postpone_fragile_content false
88 \output_changes false
89 \html_math_output 0
90 \html_css_as_file 0
91 \html_be_strict false
92 \end_header
93
94 \begin_body
95
96 \begin_layout Standard
97 \begin_inset Note Note
98 status open
99
100 \begin_layout Plain Layout
101
102 \series bold
103 Note
104 \series default
105 : To be able to view your file as PDF you must have the \SpecialChar LaTeX
106 -package 
107 \family sans
108 fpl
109 \family default
110  installed to your \SpecialChar LaTeX
111  system.
112  If you are using MiK\SpecialChar TeX
113 , you will automatically be asked to install this package
114  when previewing your file, if you are using \SpecialChar TeX
115 Live, use \SpecialChar TeX
116 Live's package manager.
117 \end_layout
118
119 \begin_layout Plain Layout
120
121 \series bold
122 Note 2
123 \series default
124 : If you wish to compile to PDF with plain \SpecialChar LaTeX
125  (instead of pdf\SpecialChar TeX
126 ), there is currently
127  a bug in the Tufte class that causes errors.
128  You can add the class option 'nols' (put this in the 
129 \begin_inset Quotes eld
130 \end_inset
131
132 Custom
133 \begin_inset Quotes erd
134 \end_inset
135
136  field of Document\SpecialChar menuseparator
137 Settings \SpecialChar menuseparator
138 Document Class) to get rid of the errors, but
139  this also removes letterspacing, an important part of the Tufte design.
140 \end_layout
141
142 \end_inset
143
144
145 \end_layout
146
147 \begin_layout Title
148 Tufte Examples
149 \end_layout
150
151 \begin_layout Author
152 Fake Author
153 \begin_inset Note Note
154 status open
155
156 \begin_layout Plain Layout
157 author of this example file: Jason Waskiewicz
158 \end_layout
159
160 \end_inset
161
162
163 \end_layout
164
165 \begin_layout Standard
166 \begin_inset CommandInset toc
167 LatexCommand tableofcontents
168
169 \end_inset
170
171
172 \end_layout
173
174 \begin_layout Chapter
175 The Features of the Tufte-book Class
176 \end_layout
177
178 \begin_layout Standard
179 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
180  
181 \family sans
182 Tufte-book
183 \family default
184  class.
185  In the first chapter, their use is outlined.
186  In the second chapter, their use through a handout that was created in
187  a calculus class is demonstrated.
188 \end_layout
189
190 \begin_layout Section
191 Features
192 \end_layout
193
194 \begin_layout Standard
195 The 
196 \family sans
197 Tufte-book
198 \family default
199  class is based on the work of 
200 \noun on
201 Edward Tufte
202 \noun default
203 .
204  It provides the same functionality as the 
205 \family sans
206 Tufte-handout
207 \family default
208  class with book-specific additions.
209  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
210  column of margin notes and margin figures.
211  This is to improve readability.
212 \end_layout
213
214 \begin_layout Standard
215 The features provided by this format include:
216 \end_layout
217
218 \begin_layout Itemize
219 Margin figures
220 \end_layout
221
222 \begin_layout Itemize
223 Ordinary figures in text with captions in margins
224 \end_layout
225
226 \begin_layout Itemize
227 Full width figures and text when needed
228 \end_layout
229
230 \begin_layout Itemize
231 \begin_inset Quotes eld
232 \end_inset
233
234 Footnotes
235 \begin_inset Quotes erd
236 \end_inset
237
238  in margins
239 \end_layout
240
241 \begin_layout Itemize
242 Limited layers of sections and subsections
243 \end_layout
244
245 \begin_layout Standard
246 In this sample document, some of these features are demonstrated.
247  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
248 \begin_inset Flex URL
249 status collapsed
250
251 \begin_layout Plain Layout
252
253 https://tufte-latex.github.io/tufte-latex/
254 \end_layout
255
256 \end_inset
257
258 .
259 \end_layout
260
261 \begin_layout Section
262 Page Layout
263 \end_layout
264
265 \begin_layout Standard
266 Tufte's margins are 
267 \begin_inset Quotes eld
268 \end_inset
269
270 ragged right
271 \begin_inset Quotes erd
272 \end_inset
273
274  rather than justified.
275 \begin_inset Flex Sidenote
276 status open
277
278 \begin_layout Plain Layout
279 To get justified text, add the option 
280 \emph on
281 justified
282 \emph default
283  to the 
284 \emph on
285 Custom
286 \emph default
287  field in 
288 \family sans
289 Document\SpecialChar menuseparator
290 Settings\SpecialChar menuseparator
291 Document Class
292 \family default
293 .
294 \end_layout
295
296 \end_inset
297
298  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
299 \emph on
300 justified
301 \emph default
302  is provided to change this.
303 \end_layout
304
305 \begin_layout Standard
306 Tufte also formats his pages asymmetrically.
307  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
308  odd or even.
309  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
310  in traditional book typography, by using the 
311 \emph on
312 symmetric
313 \emph default
314  class option.
315 \begin_inset Flex Sidenote
316 status open
317
318 \begin_layout Plain Layout
319 To create a symmetric layout, add the option 
320 \emph on
321 symmetric
322 \emph default
323  to the 
324 \emph on
325 Custom
326 \emph default
327  field in 
328 \family sans
329 Document\SpecialChar menuseparator
330 Settings\SpecialChar menuseparator
331 Document Class
332 \family default
333 .
334 \end_layout
335
336 \end_inset
337
338
339 \end_layout
340
341 \begin_layout Standard
342 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
343  If you like to refer to sections by number, move the 
344 \emph on
345 Numbering
346 \emph default
347  slider in 
348 \family sans
349 Document\SpecialChar menuseparator
350 Settings\SpecialChar menuseparator
351 Numbering & TOC
352 \family default
353  to the very right (as done in this document).
354 \begin_inset Flex Marginnote
355 status collapsed
356
357 \begin_layout Plain Layout
358 marginnote
359 \end_layout
360
361 \end_inset
362
363
364 \end_layout
365
366 \begin_layout Section
367 Figures
368 \end_layout
369
370 \begin_layout Standard
371 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
372 \end_layout
373
374 \begin_layout Standard
375 \begin_inset Float figure
376 placement document
377 alignment document
378 wide false
379 sideways false
380 status open
381
382 \begin_layout Plain Layout
383 \begin_inset Box Boxed
384 position "t"
385 hor_pos "c"
386 has_inner_box 1
387 inner_pos "t"
388 use_parbox 0
389 use_makebox 0
390 width "100col%"
391 special "none"
392 height "1in"
393 height_special "totalheight"
394 thickness "0.4pt"
395 separation "3pt"
396 shadowsize "4pt"
397 framecolor "black"
398 backgroundcolor "none"
399 status open
400
401 \begin_layout Plain Layout
402 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
403 \end_layout
404
405 \end_inset
406
407
408 \begin_inset Caption Standard
409
410 \begin_layout Plain Layout
411 An ordinary figure float.
412 \end_layout
413
414 \end_inset
415
416
417 \end_layout
418
419 \end_inset
420
421
422 \end_layout
423
424 \begin_layout Standard
425 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
426 \begin_inset space ~
427 \end_inset
428
429
430 \begin_inset CommandInset ref
431 LatexCommand ref
432 reference "fig:margin-figure"
433
434 \end_inset
435
436 .
437 \end_layout
438
439 \begin_layout Standard
440 \begin_inset VSpace 5theight%
441 \end_inset
442
443
444 \end_layout
445
446 \begin_layout Standard
447 \begin_inset Float marginfigure
448 placement document
449 alignment document
450 wide false
451 sideways false
452 status open
453
454 \begin_layout Plain Layout
455 \begin_inset Box Boxed
456 position "t"
457 hor_pos "c"
458 has_inner_box 1
459 inner_pos "t"
460 use_parbox 0
461 use_makebox 0
462 width "100col%"
463 special "none"
464 height "1in"
465 height_special "totalheight"
466 thickness "0.4pt"
467 separation "3pt"
468 shadowsize "4pt"
469 framecolor "black"
470 backgroundcolor "none"
471 status open
472
473 \begin_layout Plain Layout
474 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
475  this boring text.
476 \end_layout
477
478 \end_inset
479
480
481 \begin_inset Caption Standard
482
483 \begin_layout Plain Layout
484 A margin figure.
485 \begin_inset CommandInset label
486 LatexCommand label
487 name "fig:margin-figure"
488
489 \end_inset
490
491
492 \end_layout
493
494 \end_inset
495
496
497 \end_layout
498
499 \end_inset
500
501
502 \end_layout
503
504 \begin_layout Standard
505 \begin_inset Note Greyedout
506 status open
507
508 \begin_layout Plain Layout
509
510 \series bold
511 Note:
512 \series default
513  If you are using margin figures or tables you must use the default float
514  placement option in the document settings under 
515 \family sans
516 Float
517 \begin_inset space ~
518 \end_inset
519
520 Placement
521 \family default
522 .
523 \end_layout
524
525 \end_inset
526
527
528 \end_layout
529
530 \begin_layout Standard
531 In the same vein, the 
532 \family sans
533 Tufte-book
534 \family default
535  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
536  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
537  a concept such as 
538 \begin_inset Quotes eld
539 \end_inset
540
541 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
542 \begin_inset Quotes erd
543 \end_inset
544
545  More detailed data such as flame test results and comments should be put
546  in a full-width table instead.
547 \end_layout
548
549 \begin_layout Standard
550 Finally, 
551 \family sans
552 Tufte-book
553 \family default
554  provides a full-width figure.
555  This one takes up the entire width of the page, i.
556 \begin_inset space \thinspace{}
557 \end_inset
558
559 e., text and margin.
560  See Fig.
561 \begin_inset space ~
562 \end_inset
563
564
565 \begin_inset CommandInset ref
566 LatexCommand ref
567 reference "fig:full-width-figure"
568
569 \end_inset
570
571  for an example.
572 \end_layout
573
574 \begin_layout Standard
575 \begin_inset Float figure
576 placement document
577 alignment document
578 wide true
579 sideways false
580 status open
581
582 \begin_layout Plain Layout
583 \begin_inset Box Boxed
584 position "t"
585 hor_pos "c"
586 has_inner_box 1
587 inner_pos "t"
588 use_parbox 0
589 use_makebox 0
590 width "100line%"
591 special "none"
592 height "1in"
593 height_special "totalheight"
594 thickness "0.4pt"
595 separation "3pt"
596 shadowsize "4pt"
597 framecolor "black"
598 backgroundcolor "none"
599 status open
600
601 \begin_layout Plain Layout
602 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
603  this boring text.
604 \end_layout
605
606 \end_inset
607
608
609 \begin_inset VSpace defskip
610 \end_inset
611
612
613 \end_layout
614
615 \begin_layout Plain Layout
616 \begin_inset Caption Standard
617
618 \begin_layout Plain Layout
619 A full-width figure.
620 \begin_inset CommandInset label
621 LatexCommand label
622 name "fig:full-width-figure"
623
624 \end_inset
625
626
627 \end_layout
628
629 \end_inset
630
631
632 \end_layout
633
634 \end_inset
635
636
637 \end_layout
638
639 \begin_layout Section
640 Working with Text
641 \end_layout
642
643 \begin_layout Standard
644 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
645  extensive use of sidenotes.
646  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
647  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
648 \begin_inset Foot
649 status open
650
651 \begin_layout Plain Layout
652 This is a sidenote that was entered using a 
653 \family typewriter
654 footnote
655 \family default
656 .
657 \end_layout
658
659 \end_inset
660
661  Alternatively, you can also use the 
662 \family typewriter
663 Sidenote
664 \family default
665  inset directly; you'll find it in the 
666 \family sans
667 Insert\SpecialChar menuseparator
668 Custom Insets
669 \family default
670  menu.
671 \begin_inset Flex Sidenote
672 status open
673
674 \begin_layout Plain Layout
675 This is a sidenote that was entered using a 
676 \family typewriter
677 sidenote
678 \family default
679 .
680 \end_layout
681
682 \end_inset
683
684
685 \end_layout
686
687 \begin_layout Standard
688 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
689  mark (the superscript number), you can use the 
690 \family typewriter
691 Marginnote
692 \family default
693  inset.
694  
695 \begin_inset Flex Marginnote
696 status open
697
698 \begin_layout Plain Layout
699 This is Tufte's margin note.
700  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
701  in the main text where this note was written.
702 \end_layout
703
704 \end_inset
705
706  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
707 \begin_inset Marginal
708 status open
709
710 \begin_layout Plain Layout
711 This is a normal margin note.
712  Don't use it.
713 \end_layout
714
715 \end_inset
716
717
718 \end_layout
719
720 \begin_layout Standard
721 \begin_inset Flex NewThought
722 status open
723
724 \begin_layout Plain Layout
725 Another useful
726 \end_layout
727
728 \end_inset
729
730  innovation is Tufte's 
731 \family typewriter
732 NewThought
733 \family default
734  character style (
735 \family sans
736 Edit\SpecialChar menuseparator
737 TextStyle\SpecialChar menuseparator
738 NewThought
739 \family default
740 ).
741  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
742  paragraph.
743  
744 \end_layout
745
746 \begin_layout Standard
747 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
748 s on existing commands for letterspacing.
749 \end_layout
750
751 \begin_layout Standard
752 When setting strings of 
753 \begin_inset Flex AllCaps
754 status open
755
756 \begin_layout Plain Layout
757 ALL CAPS
758 \end_layout
759
760 \end_inset
761
762  or 
763 \begin_inset Flex SmallCaps
764 status open
765
766 \begin_layout Plain Layout
767 small caps
768 \end_layout
769
770 \end_inset
771
772 , the letterspacing—that is, the spacing between the letters—should be increased
773  slightly.
774 \begin_inset CommandInset citation
775 LatexCommand cite
776 key "Bringhurst2005"
777 literal "true"
778
779 \end_inset
780
781  The 
782 \emph on
783 AllCaps
784 \emph default
785  character style (
786 \family sans
787 Edit\SpecialChar menuseparator
788 TextStyle\SpecialChar menuseparator
789 AllCaps
790 \family default
791 ) has proper letterspacing for strings of 
792 \begin_inset Flex AllCaps
793 status open
794
795 \begin_layout Plain Layout
796 FULL CAPITAL LETTERS
797 \end_layout
798
799 \end_inset
800
801 , and the 
802 \emph on
803 SmallCaps
804 \emph default
805  character style (
806 \family sans
807 Edit\SpecialChar menuseparator
808 TextStyle\SpecialChar menuseparator
809 SmallCaps
810 \family default
811 ) has letterspacing for 
812 \begin_inset Flex SmallCaps
813 status open
814
815 \begin_layout Plain Layout
816 small capital letters
817 \end_layout
818
819 \end_inset
820
821 .
822  These commands will also automatically convert the case of the text to
823  upper- or lowercase, respectively.
824 \end_layout
825
826 \begin_layout Standard
827 The normal 
828 \emph on
829 Small Caps
830 \emph default
831  shape has also been redefined to include letterspacing.
832  Its case is left as is, however.
833  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
834 \shape smallcaps
835 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
836 \end_layout
837
838 \begin_layout Standard
839 Finally, the
840 \emph on
841  Full Width
842 \emph default
843  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
844  the main text block and the sidenotes area:
845 \end_layout
846
847 \begin_layout Full Width
848 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
849  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
850  Curabitur dictum gravida mauris.
851  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
852  Donec vehicula augue eu neque.
853  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
854  ac turpis egestas.
855  Mauris ut leo.
856  Cras viverra metus rhoncus sem.
857  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
858  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
859  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
860  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
861  Aenean faucibus.
862  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
863  Curabitur auctor semper nulla.
864  Donec varius orci eget risus.
865  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
866  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
867 \end_layout
868
869 \begin_layout Section
870 References
871 \end_layout
872
873 \begin_layout Standard
874 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
875  This can be accomplished using the normal citation command.
876 \begin_inset Foot
877 status collapsed
878
879 \begin_layout Plain Layout
880 The previous section includes a citation.
881 \end_layout
882
883 \end_inset
884
885
886 \end_layout
887
888 \begin_layout Standard
889 The complete list of references may also be printed automatically by using
890  
891 \family sans
892 Insert\SpecialChar menuseparator
893 Lists/TOC\SpecialChar menuseparator
894 Bib\SpecialChar TeX
895
896 \begin_inset space ~
897 \end_inset
898
899 Bibliography
900 \family default
901  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
902  a bibliography at the end of your document, place the 
903 \family sans
904 Bib\SpecialChar TeX
905
906 \begin_inset space ~
907 \end_inset
908
909 Bibliography
910 \family default
911  inset inside a \SpecialChar LyX
912  note and use the \SpecialChar LaTeX
913  command 
914 \family typewriter
915
916 \backslash
917 nobibliography
918 \family default
919  the text.
920 \end_layout
921
922 \begin_layout Chapter
923 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
924 \end_layout
925
926 \begin_layout Standard
927 Imagine taking a function like 
928 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
929 \end_inset
930
931  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
932  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
933  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
934  how much water that cup could hold.
935 \end_layout
936
937 \begin_layout Section
938 Visualizing Rotation
939 \end_layout
940
941 \begin_layout Standard
942 \begin_inset Float marginfigure
943 placement document
944 alignment document
945 wide false
946 sideways false
947 status open
948
949 \begin_layout Plain Layout
950 \begin_inset Box Boxed
951 position "t"
952 hor_pos "c"
953 has_inner_box 1
954 inner_pos "t"
955 use_parbox 0
956 use_makebox 0
957 width "100col%"
958 special "none"
959 height "1in"
960 height_special "totalheight"
961 thickness "0.4pt"
962 separation "3pt"
963 shadowsize "4pt"
964 framecolor "black"
965 backgroundcolor "none"
966 status open
967
968 \begin_layout Plain Layout
969 I had a graph of the square root function here.
970 \end_layout
971
972 \end_inset
973
974
975 \begin_inset Caption Standard
976
977 \begin_layout Plain Layout
978 \begin_inset CommandInset label
979 LatexCommand label
980 name "mar:A-graph-of"
981
982 \end_inset
983
984 A graph of 
985 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
986 \end_inset
987
988
989 \end_layout
990
991 \end_inset
992
993
994 \end_layout
995
996 \end_inset
997
998
999 \end_layout
1000
1001 \begin_layout Standard
1002 \begin_inset Float marginfigure
1003 placement document
1004 alignment document
1005 wide false
1006 sideways false
1007 status open
1008
1009 \begin_layout Plain Layout
1010 \begin_inset Box Boxed
1011 position "t"
1012 hor_pos "c"
1013 has_inner_box 1
1014 inner_pos "t"
1015 use_parbox 0
1016 use_makebox 0
1017 width "100col%"
1018 special "none"
1019 height "1in"
1020 height_special "totalheight"
1021 thickness "0.4pt"
1022 separation "3pt"
1023 shadowsize "4pt"
1024 framecolor "black"
1025 backgroundcolor "none"
1026 status open
1027
1028 \begin_layout Plain Layout
1029 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
1030  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
1031 \end_layout
1032
1033 \end_inset
1034
1035
1036 \begin_inset Caption Standard
1037
1038 \begin_layout Plain Layout
1039 \begin_inset CommandInset label
1040 LatexCommand label
1041 name "mar:rotated"
1042
1043 \end_inset
1044
1045 A graph of 
1046 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1047 \end_inset
1048
1049  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
1050 \end_layout
1051
1052 \end_inset
1053
1054
1055 \end_layout
1056
1057 \end_inset
1058
1059
1060 \end_layout
1061
1062 \begin_layout Standard
1063 Figure 
1064 \begin_inset CommandInset ref
1065 LatexCommand ref
1066 reference "mar:A-graph-of"
1067
1068 \end_inset
1069
1070  shows the plot of the function 
1071 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
1072 \end_inset
1073
1074  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
1075  The resulting figure would be somewhat like figure 
1076 \begin_inset CommandInset ref
1077 LatexCommand ref
1078 reference "mar:rotated"
1079
1080 \end_inset
1081
1082 .
1083  This is akin to a cup lying on its side.
1084  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
1085  figure to show that it is indeed rotated.
1086 \end_layout
1087
1088 \begin_layout Standard
1089 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
1090  When we integrated the original square root function to find its area,
1091  we imagined a series of rectangles inside the figure.
1092  Their height was 
1093 \begin_inset Formula $h=f(x)$
1094 \end_inset
1095
1096  and their width was 
1097 \begin_inset Formula $dx$
1098 \end_inset
1099
1100 .
1101  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
1102  these areas and rewrote this as 
1103 \begin_inset Formula $\int\,f(x)\,dx$
1104 \end_inset
1105
1106 , or, in this specific case, 
1107 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\,dx$
1108 \end_inset
1109
1110 .
1111 \end_layout
1112
1113 \begin_layout Standard
1114 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
1115  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
1116  This creates a series of cylinders.
1117 \begin_inset Flex Sidenote
1118 status collapsed
1119
1120 \begin_layout Plain Layout
1121 The text refers to these cylinders as "disks".
1122  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
1123 \end_layout
1124
1125 \end_inset
1126
1127  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
1128  The basic formula is:
1129 \end_layout
1130
1131 \begin_layout Standard
1132 \begin_inset Formula 
1133 \[
1134 V=hA
1135 \]
1136
1137 \end_inset
1138
1139
1140 \end_layout
1141
1142 \begin_layout Standard
1143 \noindent
1144 where 
1145 \begin_inset Formula $h$
1146 \end_inset
1147
1148  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1149 \begin_inset Formula $dx$
1150 \end_inset
1151
1152 .
1153  The area of each figure is a circle where 
1154 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1155 \end_inset
1156
1157 .
1158  The radius in this case is the function 
1159 \begin_inset Formula $f(x)$
1160 \end_inset
1161
1162 .
1163  By substitution
1164 \end_layout
1165
1166 \begin_layout Standard
1167 \begin_inset Formula 
1168 \[
1169 A=\pi f^{2}(x)
1170 \]
1171
1172 \end_inset
1173
1174
1175 \end_layout
1176
1177 \begin_layout Standard
1178 \noindent
1179 In our specific case, 
1180 \end_layout
1181
1182 \begin_layout Standard
1183 \begin_inset Formula 
1184 \begin{eqnarray*}
1185 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1186  & = & \pi x
1187 \end{eqnarray*}
1188
1189 \end_inset
1190
1191
1192 \end_layout
1193
1194 \begin_layout Standard
1195 To calculate the volume of one disk, we have
1196 \end_layout
1197
1198 \begin_layout Standard
1199 \begin_inset Formula 
1200 \[
1201 V=\pi x\,dx
1202 \]
1203
1204 \end_inset
1205
1206
1207 \end_layout
1208
1209 \begin_layout Standard
1210 \noindent
1211 or, in the general case
1212 \end_layout
1213
1214 \begin_layout Standard
1215 \begin_inset Formula 
1216 \[
1217 V=\pi f^{2}(x)\,dx
1218 \]
1219
1220 \end_inset
1221
1222
1223 \end_layout
1224
1225 \begin_layout Standard
1226 To find the volume of the figure between points 
1227 \begin_inset Formula $a$
1228 \end_inset
1229
1230  and 
1231 \begin_inset Formula $b$
1232 \end_inset
1233
1234  we sum the volumes by means of integration:
1235 \end_layout
1236
1237 \begin_layout Standard
1238 \begin_inset Formula 
1239 \begin{equation}
1240 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\,dx
1241 \end{equation}
1242
1243 \end_inset
1244
1245
1246 \end_layout
1247
1248 \begin_layout Standard
1249 \noindent
1250 In the specific example, over the interval 
1251 \begin_inset Formula $[0,4]$
1252 \end_inset
1253
1254
1255 \end_layout
1256
1257 \begin_layout Standard
1258 \begin_inset Formula 
1259 \begin{eqnarray*}
1260 \int_{0}^{4}\,\pi x\,dx & = & \pi\int_{0}^{4}\,x\,dx\\
1261  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1262  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1263  & = & 8\pi
1264 \end{eqnarray*}
1265
1266 \end_inset
1267
1268
1269 \end_layout
1270
1271 \begin_layout Standard
1272 \begin_inset Flex NewThought
1273 status open
1274
1275 \begin_layout Plain Layout
1276 Suppose I drill
1277 \end_layout
1278
1279 \end_inset
1280
1281  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1282  It is made with a quadratic shaped bit.
1283 \begin_inset Flex Sidenote
1284 status collapsed
1285
1286 \begin_layout Plain Layout
1287 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1288 \end_layout
1289
1290 \end_inset
1291
1292  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1293 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1294 \end_inset
1295
1296 .
1297  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1298  of the entire 
1299 \begin_inset Quotes eld
1300 \end_inset
1301
1302 cup
1303 \begin_inset Quotes erd
1304 \end_inset
1305
1306 .
1307  Each individual cylinder would become like a 
1308 \begin_inset Quotes eld
1309 \end_inset
1310
1311 washer
1312 \begin_inset Quotes erd
1313 \end_inset
1314
1315 .
1316  To get the area of one washer, I would use the formula
1317 \end_layout
1318
1319 \begin_layout Standard
1320 \begin_inset Float marginfigure
1321 placement document
1322 alignment document
1323 wide false
1324 sideways false
1325 status open
1326
1327 \begin_layout Plain Layout
1328 \begin_inset Box Boxed
1329 position "t"
1330 hor_pos "c"
1331 has_inner_box 1
1332 inner_pos "t"
1333 use_parbox 0
1334 use_makebox 0
1335 width "100col%"
1336 special "none"
1337 height "1in"
1338 height_special "totalheight"
1339 thickness "0.4pt"
1340 separation "3pt"
1341 shadowsize "4pt"
1342 framecolor "black"
1343 backgroundcolor "none"
1344 status open
1345
1346 \begin_layout Plain Layout
1347 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1348  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1349 \end_layout
1350
1351 \end_inset
1352
1353
1354 \begin_inset Caption Standard
1355
1356 \begin_layout Plain Layout
1357 The functions 
1358 \begin_inset Formula $f(x)$
1359 \end_inset
1360
1361  and 
1362 \begin_inset Formula $g(x)$
1363 \end_inset
1364
1365  and the area left by 
1366 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1367 \end_inset
1368
1369
1370 \end_layout
1371
1372 \end_inset
1373
1374
1375 \end_layout
1376
1377 \end_inset
1378
1379
1380 \end_layout
1381
1382 \begin_layout Standard
1383 \begin_inset Formula 
1384 \begin{eqnarray*}
1385 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1386  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1387  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1388 \end{eqnarray*}
1389
1390 \end_inset
1391
1392
1393 \end_layout
1394
1395 \begin_layout Standard
1396 The volume of each washer would be
1397 \end_layout
1398
1399 \begin_layout Standard
1400 \begin_inset Formula 
1401 \begin{eqnarray*}
1402 V_{washer} & = & A_{washer}\,dx\\
1403  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1404 \end{eqnarray*}
1405
1406 \end_inset
1407
1408
1409 \end_layout
1410
1411 \begin_layout Standard
1412 \noindent
1413 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1414 \begin_inset Formula $a$
1415 \end_inset
1416
1417  and 
1418 \begin_inset Formula $b$
1419 \end_inset
1420
1421 , the integral is derived:
1422 \end_layout
1423
1424 \begin_layout Standard
1425 \begin_inset Formula 
1426 \begin{equation}
1427 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1428 \end{equation}
1429
1430 \end_inset
1431
1432
1433 \end_layout
1434
1435 \begin_layout Standard
1436 In the case of our quadratic drill bit::
1437 \begin_inset Float marginfigure
1438 placement document
1439 alignment document
1440 wide false
1441 sideways false
1442 status open
1443
1444 \begin_layout Plain Layout
1445 \begin_inset Box Boxed
1446 position "t"
1447 hor_pos "c"
1448 has_inner_box 1
1449 inner_pos "t"
1450 use_parbox 0
1451 use_makebox 0
1452 width "100col%"
1453 special "none"
1454 height "1in"
1455 height_special "totalheight"
1456 thickness "0.4pt"
1457 separation "3pt"
1458 shadowsize "4pt"
1459 framecolor "black"
1460 backgroundcolor "none"
1461 status open
1462
1463 \begin_layout Plain Layout
1464 This was the rotated set of 2 functions.
1465 \end_layout
1466
1467 \end_inset
1468
1469
1470 \begin_inset Caption Standard
1471
1472 \begin_layout Plain Layout
1473 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1474 \end_layout
1475
1476 \end_inset
1477
1478
1479 \end_layout
1480
1481 \end_inset
1482
1483
1484 \end_layout
1485
1486 \begin_layout Standard
1487 \begin_inset Formula 
1488 \begin{eqnarray*}
1489 \int_{0}^{4}\,\pi\left(\left(\sqrt{x}\right)^{2}-\left(\frac{x^{2}}{16}\right)\right)\,dx & = & \pi\int_{0}^{4}\,\left(x-\frac{x^{4}}{256}\right)\,dx\\
1490  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\,x\,dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\,dx\right)\\
1491  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1492  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1493  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1494  & = & 7.2\pi
1495 \end{eqnarray*}
1496
1497 \end_inset
1498
1499
1500 \end_layout
1501
1502 \begin_layout Standard
1503
1504 \end_layout
1505
1506 \begin_layout Section
1507 Homework 
1508 \end_layout
1509
1510 \begin_layout Itemize
1511 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1512 \end_layout
1513
1514 \begin_layout Standard
1515 \begin_inset CommandInset bibtex
1516 LatexCommand bibtex
1517 bibfiles "../biblioExample"
1518 options "plainnat"
1519
1520 \end_inset
1521
1522
1523 \end_layout
1524
1525 \end_body
1526 \end_document