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[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 612
3 \begin_document
4 \begin_header
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6 \origin /systemlyxdir/examples/Books/
7 \textclass tufte-book
8 \use_default_options true
9 \maintain_unincluded_children no
10 \language english
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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
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21 \font_roman_osf false
22 \font_sans_osf false
23 \font_typewriter_osf false
24 \font_sf_scale 100 100
25 \font_tt_scale 100 100
26 \use_microtype false
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29 \default_output_format pdf2
30 \output_sync 0
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34 \float_alignment class
35 \paperfontsize default
36 \spacing single
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40 \pdf_bookmarksopen true
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50 \use_package amssymb 1
51 \use_package cancel 1
52 \use_package esint 1
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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
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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 \tablestyle default
87 \tracking_changes false
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89 \change_bars false
90 \postpone_fragile_content false
91 \html_math_output 0
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94 \docbook_table_output 0
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96 \end_header
97
98 \begin_body
99
100 \begin_layout Standard
101 \begin_inset Note Note
102 status open
103
104 \begin_layout Plain Layout
105
106 \series bold
107 Note
108 \series default
109 :
110  To be able to view your file as PDF you must have the \SpecialChar LaTeX
111 -package 
112 \family sans
113 fpl
114 \family default
115  installed to your \SpecialChar LaTeX
116  system.
117  If you are using MiK\SpecialChar TeX
118 ,
119  you will automatically be asked to install this package when previewing your file,
120  if you are using \SpecialChar TeX
121 Live,
122  use \SpecialChar TeX
123 Live's package manager.
124 \end_layout
125
126 \begin_layout Plain Layout
127
128 \series bold
129 Note 2
130 \series default
131 :
132  If you wish to compile to PDF with plain \SpecialChar LaTeX
133  (instead of pdf\SpecialChar TeX
134 ),
135  there is currently a bug in the Tufte class that causes errors.
136  You can add the class option 'nols' (put this in the 
137 \begin_inset Quotes eld
138 \end_inset
139
140 Custom
141 \begin_inset Quotes erd
142 \end_inset
143
144  field of Document\SpecialChar menuseparator
145 Settings \SpecialChar menuseparator
146 Document Class) to get rid of the errors,
147  but this also removes letterspacing,
148  an important part of the Tufte design.
149 \end_layout
150
151 \end_inset
152
153
154 \end_layout
155
156 \begin_layout Title
157 Tufte Examples
158 \end_layout
159
160 \begin_layout Author
161 Fake Author
162 \begin_inset Note Note
163 status open
164
165 \begin_layout Plain Layout
166 author of this example file:
167  Jason Waskiewicz
168 \end_layout
169
170 \end_inset
171
172
173 \end_layout
174
175 \begin_layout Standard
176 \begin_inset CommandInset toc
177 LatexCommand tableofcontents
178
179 \end_inset
180
181
182 \end_layout
183
184 \begin_layout Chapter
185 The Features of the Tufte-book Class
186 \end_layout
187
188 \begin_layout Standard
189 In this document,
190  it was endeavored to show some of the features of the 
191 \family sans
192 Tufte-book
193 \family default
194  class.
195  In the first chapter,
196  their use is outlined.
197  In the second chapter,
198  their use through a handout that was created in a calculus class is demonstrated.
199 \end_layout
200
201 \begin_layout Section
202 Features
203 \end_layout
204
205 \begin_layout Standard
206 The 
207 \family sans
208 Tufte-book
209 \family default
210  class is based on the work of 
211 \noun on
212 Edward Tufte
213 \noun default
214 .
215  It provides the same functionality as the 
216 \family sans
217 Tufte-handout
218 \family default
219  class with book-specific additions.
220  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide column of margin notes and margin figures.
221  This is to improve readability.
222 \end_layout
223
224 \begin_layout Standard
225 The features provided by this format include:
226 \end_layout
227
228 \begin_layout Itemize
229 Margin figures
230 \end_layout
231
232 \begin_layout Itemize
233 Ordinary figures in text with captions in margins
234 \end_layout
235
236 \begin_layout Itemize
237 Full width figures and text when needed
238 \end_layout
239
240 \begin_layout Itemize
241 \begin_inset Quotes eld
242 \end_inset
243
244 Footnotes
245 \begin_inset Quotes erd
246 \end_inset
247
248  in margins
249 \end_layout
250
251 \begin_layout Itemize
252 Limited layers of sections and subsections
253 \end_layout
254
255 \begin_layout Standard
256 In this sample document,
257  some of these features are demonstrated.
258  For a full demonstration,
259  visit the tufte-latex website:
260  
261 \begin_inset Flex URL
262 status collapsed
263
264 \begin_layout Plain Layout
265
266 https://tufte-latex.github.io/tufte-latex/
267 \end_layout
268
269 \end_inset
270
271 .
272 \end_layout
273
274 \begin_layout Section
275 Page Layout
276 \end_layout
277
278 \begin_layout Standard
279 Tufte's margins are 
280 \begin_inset Quotes eld
281 \end_inset
282
283 ragged right
284 \begin_inset Quotes erd
285 \end_inset
286
287  rather than justified.
288 \begin_inset Flex Sidenote
289 status open
290
291 \begin_layout Plain Layout
292 To get justified text,
293  add the option 
294 \emph on
295 justified
296 \emph default
297  to the 
298 \emph on
299 Custom
300 \emph default
301  field in 
302 \family sans
303 Document\SpecialChar menuseparator
304 Settings\SpecialChar menuseparator
305 Document Class
306 \family default
307 .
308 \end_layout
309
310 \end_inset
311
312  Ragged right text is used in most of his works,
313  but the class option 
314 \emph on
315 justified
316 \emph default
317  is provided to change this.
318 \end_layout
319
320 \begin_layout Standard
321 Tufte also formats his pages asymmetrically.
322  This means that the marginalia appear on the right side on each page,
323  whether odd or even.
324  If you prefer,
325  you can change that and have symmetric layout,
326  as common in traditional book typography,
327  by using the 
328 \emph on
329 symmetric
330 \emph default
331  class option.
332 \begin_inset Flex Sidenote
333 status open
334
335 \begin_layout Plain Layout
336 To create a symmetric layout,
337  add the option 
338 \emph on
339 symmetric
340 \emph default
341  to the 
342 \emph on
343 Custom
344 \emph default
345  field in 
346 \family sans
347 Document\SpecialChar menuseparator
348 Settings\SpecialChar menuseparator
349 Document Class
350 \family default
351 .
352 \end_layout
353
354 \end_inset
355
356
357 \end_layout
358
359 \begin_layout Standard
360 Finally,
361  Tufte does not number his chapters or his sections.
362  If you like to refer to sections by number,
363  move the 
364 \emph on
365 Numbering
366 \emph default
367  slider in 
368 \family sans
369 Document\SpecialChar menuseparator
370 Settings\SpecialChar menuseparator
371 Numbering & TOC
372 \family default
373  to the very right (as done in this document).
374 \begin_inset Flex Marginnote
375 status collapsed
376
377 \begin_layout Plain Layout
378 marginnote
379 \end_layout
380
381 \end_inset
382
383
384 \end_layout
385
386 \begin_layout Section
387 Figures
388 \end_layout
389
390 \begin_layout Standard
391 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
392 \end_layout
393
394 \begin_layout Standard
395 \begin_inset Float figure
396 placement document
397 alignment document
398 wide false
399 sideways false
400 status open
401
402 \begin_layout Plain Layout
403 \begin_inset Box Boxed
404 position "t"
405 hor_pos "c"
406 has_inner_box 1
407 inner_pos "t"
408 use_parbox 0
409 use_makebox 0
410 width "100col%"
411 special "none"
412 height "1in"
413 height_special "totalheight"
414 thickness "0.4pt"
415 separation "3pt"
416 shadowsize "4pt"
417 framecolor "black"
418 backgroundcolor "none"
419 status open
420
421 \begin_layout Plain Layout
422 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
423 \end_layout
424
425 \end_inset
426
427
428 \begin_inset Caption Standard
429
430 \begin_layout Plain Layout
431 An ordinary figure float.
432 \end_layout
433
434 \end_inset
435
436
437 \end_layout
438
439 \end_inset
440
441
442 \end_layout
443
444 \begin_layout Standard
445 Furthermore,
446  he uses margin figures,
447  as shown in Fig.
448 \begin_inset space ~
449 \end_inset
450
451
452 \begin_inset CommandInset ref
453 LatexCommand ref
454 reference "fig:margin-figure"
455 nolink "false"
456
457 \end_inset
458
459 .
460 \end_layout
461
462 \begin_layout Standard
463 \begin_inset VSpace 5theight%
464 \end_inset
465
466
467 \end_layout
468
469 \begin_layout Standard
470 \begin_inset Float marginfigure
471 placement document
472 alignment document
473 wide false
474 sideways false
475 status open
476
477 \begin_layout Plain Layout
478 \begin_inset Box Boxed
479 position "t"
480 hor_pos "c"
481 has_inner_box 1
482 inner_pos "t"
483 use_parbox 0
484 use_makebox 0
485 width "100col%"
486 special "none"
487 height "1in"
488 height_special "totalheight"
489 thickness "0.4pt"
490 separation "3pt"
491 shadowsize "4pt"
492 framecolor "black"
493 backgroundcolor "none"
494 status open
495
496 \begin_layout Plain Layout
497 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of this boring text.
498 \end_layout
499
500 \end_inset
501
502
503 \begin_inset Caption Standard
504
505 \begin_layout Plain Layout
506 A margin figure.
507 \begin_inset CommandInset label
508 LatexCommand label
509 name "fig:margin-figure"
510
511 \end_inset
512
513
514 \end_layout
515
516 \end_inset
517
518
519 \end_layout
520
521 \end_inset
522
523
524 \end_layout
525
526 \begin_layout Standard
527 \begin_inset Note Greyedout
528 status open
529
530 \begin_layout Plain Layout
531
532 \series bold
533 Note:
534
535 \series default
536  If you are using margin figures or tables you must use the default float placement option in the document settings under 
537 \family sans
538 Float
539 \begin_inset space ~
540 \end_inset
541
542 Placement
543 \family default
544 .
545 \end_layout
546
547 \end_inset
548
549
550 \end_layout
551
552 \begin_layout Standard
553 In the same vein,
554  the 
555 \family sans
556 Tufte-book
557 \family default
558  class allows the use of tables,
559  both in the margins and in the text.
560  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate a concept such as 
561 \begin_inset Quotes eld
562 \end_inset
563
564 Look,
565  distance-time data is quadratic when the object is falling.
566 \begin_inset Quotes erd
567 \end_inset
568
569  More detailed data such as flame test results and comments should be put in a full-width table instead.
570 \end_layout
571
572 \begin_layout Standard
573 Finally,
574  
575 \family sans
576 Tufte-book
577 \family default
578  provides a full-width figure.
579  This one takes up the entire width of the page,
580  i.
581 \begin_inset space \thinspace{}
582 \end_inset
583
584 e.,
585  text and margin.
586  See Fig.
587 \begin_inset space ~
588 \end_inset
589
590
591 \begin_inset CommandInset ref
592 LatexCommand ref
593 reference "fig:full-width-figure"
594 nolink "false"
595
596 \end_inset
597
598  for an example.
599 \end_layout
600
601 \begin_layout Standard
602 \begin_inset Float figure
603 placement document
604 alignment document
605 wide true
606 sideways false
607 status open
608
609 \begin_layout Plain Layout
610 \begin_inset Box Boxed
611 position "t"
612 hor_pos "c"
613 has_inner_box 1
614 inner_pos "t"
615 use_parbox 0
616 use_makebox 0
617 width "100line%"
618 special "none"
619 height "1in"
620 height_special "totalheight"
621 thickness "0.4pt"
622 separation "3pt"
623 shadowsize "4pt"
624 framecolor "black"
625 backgroundcolor "none"
626 status open
627
628 \begin_layout Plain Layout
629 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of this boring text.
630 \end_layout
631
632 \end_inset
633
634
635 \begin_inset VSpace defskip
636 \end_inset
637
638
639 \end_layout
640
641 \begin_layout Plain Layout
642 \begin_inset Caption Standard
643
644 \begin_layout Plain Layout
645 A full-width figure.
646 \begin_inset CommandInset label
647 LatexCommand label
648 name "fig:full-width-figure"
649
650 \end_inset
651
652
653 \end_layout
654
655 \end_inset
656
657
658 \end_layout
659
660 \end_inset
661
662
663 \end_layout
664
665 \begin_layout Section
666 Working with Text
667 \end_layout
668
669 \begin_layout Standard
670 One of the most prominent and distinctive features of this style is the extensive use of sidenotes.
671  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
672  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
673 \begin_inset Foot
674 status open
675
676 \begin_layout Plain Layout
677 This is a sidenote that was entered using a 
678 \family typewriter
679 footnote
680 \family default
681 .
682 \end_layout
683
684 \end_inset
685
686  Alternatively,
687  you can also use the 
688 \family typewriter
689 Sidenote
690 \family default
691  inset directly;
692  you'll find it in the 
693 \family sans
694 Insert\SpecialChar menuseparator
695 Custom Insets
696 \family default
697  menu.
698 \begin_inset Flex Sidenote
699 status open
700
701 \begin_layout Plain Layout
702 This is a sidenote that was entered using a 
703 \family typewriter
704 sidenote
705 \family default
706 .
707 \end_layout
708
709 \end_inset
710
711
712 \end_layout
713
714 \begin_layout Standard
715 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote mark (the superscript number),
716  you can use the 
717 \family typewriter
718 Marginnote
719 \family default
720  inset.
721  
722 \begin_inset Flex Marginnote
723 status open
724
725 \begin_layout Plain Layout
726 This is Tufte's margin note.
727  Notice that there isn't a number preceding the note,
728  and there is no number in the main text where this note was written.
729 \end_layout
730
731 \end_inset
732
733  The normal margin note will work as well,
734  but it will look rather odd.
735 \begin_inset Marginal
736 status open
737
738 \begin_layout Plain Layout
739 This is a normal margin note.
740  Don't use it.
741 \end_layout
742
743 \end_inset
744
745
746 \end_layout
747
748 \begin_layout Standard
749 \begin_inset Flex NewThought
750 status open
751
752 \begin_layout Plain Layout
753 Another useful
754 \end_layout
755
756 \end_inset
757
758  innovation is Tufte's 
759 \family typewriter
760 NewThought
761 \family default
762  character style (
763 \family sans
764 Edit\SpecialChar menuseparator
765 TextStyle\SpecialChar menuseparator
766 NewThought
767 \family default
768 ).
769  It introduces new thoughts by means of small caps,
770  as demonstrated in this paragraph.
771  
772 \end_layout
773
774 \begin_layout Standard
775 The Tufte document classes include two new character styles and some improvements on existing commands for letterspacing.
776 \end_layout
777
778 \begin_layout Standard
779 When setting strings of 
780 \begin_inset Flex AllCaps
781 status open
782
783 \begin_layout Plain Layout
784 ALL CAPS
785 \end_layout
786
787 \end_inset
788
789  or 
790 \begin_inset Flex SmallCaps
791 status open
792
793 \begin_layout Plain Layout
794 small caps
795 \end_layout
796
797 \end_inset
798
799 ,
800  the letterspacing—
801 that is,
802  the spacing between the letters—
803 should be increased slightly.
804 \begin_inset CommandInset citation
805 LatexCommand cite
806 key "Bringhurst2005"
807 literal "true"
808
809 \end_inset
810
811  The 
812 \emph on
813 AllCaps
814 \emph default
815  character style (
816 \family sans
817 Edit\SpecialChar menuseparator
818 TextStyle\SpecialChar menuseparator
819 AllCaps
820 \family default
821 ) has proper letterspacing for strings of 
822 \begin_inset Flex AllCaps
823 status open
824
825 \begin_layout Plain Layout
826 FULL CAPITAL LETTERS
827 \end_layout
828
829 \end_inset
830
831 ,
832  and the 
833 \emph on
834 SmallCaps
835 \emph default
836  character style (
837 \family sans
838 Edit\SpecialChar menuseparator
839 TextStyle\SpecialChar menuseparator
840 SmallCaps
841 \family default
842 ) has letterspacing for 
843 \begin_inset Flex SmallCaps
844 status open
845
846 \begin_layout Plain Layout
847 small capital letters
848 \end_layout
849
850 \end_inset
851
852 .
853  These commands will also automatically convert the case of the text to upper- or lowercase,
854  respectively.
855 \end_layout
856
857 \begin_layout Standard
858 The normal 
859 \emph on
860 Small Caps
861 \emph default
862  shape has also been redefined to include letterspacing.
863  Its case is left as is,
864  however.
865  This allows one to use both uppercase and lowercase letters:
866  
867 \shape smallcaps
868 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
869 \end_layout
870
871 \begin_layout Standard
872 Finally,
873  the
874 \emph on
875  Full Width
876 \emph default
877  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across the main text block and the sidenotes area:
878 \end_layout
879
880 \begin_layout Full Width
881 Lorem ipsum dolor sit amet,
882  consectetuer adipiscing elit.
883  Ut purus elit,
884  vestibulum ut,
885  placerat ac,
886  adipiscing vitae,
887  felis.
888  Curabitur dictum gravida mauris.
889  Nam arcu libero,
890  nonummy eget,
891  consectetuer id,
892  vulputate a,
893  magna.
894  Donec vehicula augue eu neque.
895  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas.
896  Mauris ut leo.
897  Cras viverra metus rhoncus sem.
898  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
899  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
900  Integer sapien est,
901  iaculis in,
902  pretium quis,
903  viverra ac,
904  nunc.
905  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
906  Aenean faucibus.
907  Morbi dolor nulla,
908  malesuada eu,
909  pulvinar at,
910  mollis ac,
911  nulla.
912  Curabitur auctor semper nulla.
913  Donec varius orci eget risus.
914  Duis nibh mi,
915  congue eu,
916  accumsan eleifend,
917  sagittis quis,
918  diam.
919  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
920 \end_layout
921
922 \begin_layout Section
923 References
924 \end_layout
925
926 \begin_layout Standard
927 References are placed alongside their citations as sidenotes,
928  as well.
929  This can be accomplished using the normal citation command.
930 \begin_inset Foot
931 status collapsed
932
933 \begin_layout Plain Layout
934 The previous section includes a citation.
935 \end_layout
936
937 \end_inset
938
939
940 \end_layout
941
942 \begin_layout Standard
943 The complete list of references may also be printed automatically by using 
944 \family sans
945 Insert\SpecialChar menuseparator
946 Lists/TOC\SpecialChar menuseparator
947 Bib\SpecialChar TeX
948
949 \begin_inset space ~
950 \end_inset
951
952 Bibliography
953 \family default
954  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print a bibliography at the end of your document,
955  place the 
956 \family sans
957 Bib\SpecialChar TeX
958
959 \begin_inset space ~
960 \end_inset
961
962 Bibliography
963 \family default
964  inset inside a \SpecialChar LyX
965  note and use the \SpecialChar LaTeX
966  command 
967 \family typewriter
968
969 \backslash
970 nobibliography
971 \family default
972  the text.
973 \end_layout
974
975 \begin_layout Chapter
976 Calculation of Volume:
977  Sections 2.12–2.13
978 \end_layout
979
980 \begin_layout Standard
981 Imagine taking a function like 
982 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
983 \end_inset
984
985  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
986  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
987  Interestingly,
988  integration empowers us to do exactly this and to find out how much water that cup could hold.
989 \end_layout
990
991 \begin_layout Section
992 Visualizing Rotation
993 \end_layout
994
995 \begin_layout Standard
996 \begin_inset Float marginfigure
997 placement document
998 alignment document
999 wide false
1000 sideways false
1001 status open
1002
1003 \begin_layout Plain Layout
1004 \begin_inset Box Boxed
1005 position "t"
1006 hor_pos "c"
1007 has_inner_box 1
1008 inner_pos "t"
1009 use_parbox 0
1010 use_makebox 0
1011 width "100col%"
1012 special "none"
1013 height "1in"
1014 height_special "totalheight"
1015 thickness "0.4pt"
1016 separation "3pt"
1017 shadowsize "4pt"
1018 framecolor "black"
1019 backgroundcolor "none"
1020 status open
1021
1022 \begin_layout Plain Layout
1023 I had a graph of the square root function here.
1024 \end_layout
1025
1026 \end_inset
1027
1028
1029 \begin_inset Caption Standard
1030
1031 \begin_layout Plain Layout
1032 \begin_inset CommandInset label
1033 LatexCommand label
1034 name "mar:A-graph-of"
1035
1036 \end_inset
1037
1038 A graph of 
1039 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1040 \end_inset
1041
1042
1043 \end_layout
1044
1045 \end_inset
1046
1047
1048 \end_layout
1049
1050 \end_inset
1051
1052
1053 \end_layout
1054
1055 \begin_layout Standard
1056 \begin_inset Float marginfigure
1057 placement document
1058 alignment document
1059 wide false
1060 sideways false
1061 status open
1062
1063 \begin_layout Plain Layout
1064 \begin_inset Box Boxed
1065 position "t"
1066 hor_pos "c"
1067 has_inner_box 1
1068 inner_pos "t"
1069 use_parbox 0
1070 use_makebox 0
1071 width "100col%"
1072 special "none"
1073 height "1in"
1074 height_special "totalheight"
1075 thickness "0.4pt"
1076 separation "3pt"
1077 shadowsize "4pt"
1078 framecolor "black"
1079 backgroundcolor "none"
1080 status open
1081
1082 \begin_layout Plain Layout
1083 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
1084 \end_layout
1085
1086 \end_inset
1087
1088
1089 \begin_inset Caption Standard
1090
1091 \begin_layout Plain Layout
1092 \begin_inset CommandInset label
1093 LatexCommand label
1094 name "mar:rotated"
1095
1096 \end_inset
1097
1098 A graph of 
1099 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1100 \end_inset
1101
1102  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
1103 \end_layout
1104
1105 \end_inset
1106
1107
1108 \end_layout
1109
1110 \end_inset
1111
1112
1113 \end_layout
1114
1115 \begin_layout Standard
1116 Figure 
1117 \begin_inset CommandInset ref
1118 LatexCommand ref
1119 reference "mar:A-graph-of"
1120 nolink "false"
1121
1122 \end_inset
1123
1124  shows the plot of the function 
1125 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
1126 \end_inset
1127
1128  Now,
1129  imagine that we rotate that function about the x-axis.
1130  The resulting figure would be somewhat like figure 
1131 \begin_inset CommandInset ref
1132 LatexCommand ref
1133 reference "mar:rotated"
1134 nolink "false"
1135
1136 \end_inset
1137
1138 .
1139  This is akin to a cup lying on its side.
1140  For the sake of clarity,
1141  the artist (me) drew a circle on the end of the figure to show that it is indeed rotated.
1142 \end_layout
1143
1144 \begin_layout Standard
1145 Now,
1146  suppose we wished to find the volume of the figure.
1147  When we integrated the original square root function to find its area,
1148  we imagined a series of rectangles inside the figure.
1149  Their height was 
1150 \begin_inset Formula $h=f(x)$
1151 \end_inset
1152
1153  and their width was 
1154 \begin_inset Formula $dx$
1155 \end_inset
1156
1157 .
1158  Since height multiplied by width was the area of each rectangle,
1159  we summed these areas and rewrote this as 
1160 \begin_inset Formula $\int\,f(x)\,dx$
1161 \end_inset
1162
1163 ,
1164  or,
1165  in this specific case,
1166  
1167 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\,dx$
1168 \end_inset
1169
1170 .
1171 \end_layout
1172
1173 \begin_layout Standard
1174 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
1175  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
1176  This creates a series of cylinders.
1177 \begin_inset Flex Sidenote
1178 status collapsed
1179
1180 \begin_layout Plain Layout
1181 The text refers to these cylinders as "disks".
1182  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
1183 \end_layout
1184
1185 \end_inset
1186
1187  Then,
1188  we can find the volume of each cylinder/disk.
1189  The basic formula is:
1190 \end_layout
1191
1192 \begin_layout Standard
1193 \begin_inset Formula 
1194 \[
1195 V=hA
1196 \]
1197
1198 \end_inset
1199
1200
1201 \end_layout
1202
1203 \begin_layout Standard
1204 \noindent
1205 where 
1206 \begin_inset Formula $h$
1207 \end_inset
1208
1209  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1210 \begin_inset Formula $dx$
1211 \end_inset
1212
1213 .
1214  The area of each figure is a circle where 
1215 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1216 \end_inset
1217
1218 .
1219  The radius in this case is the function 
1220 \begin_inset Formula $f(x)$
1221 \end_inset
1222
1223 .
1224  By substitution
1225 \end_layout
1226
1227 \begin_layout Standard
1228 \begin_inset Formula 
1229 \[
1230 A=\pi f^{2}(x)
1231 \]
1232
1233 \end_inset
1234
1235
1236 \end_layout
1237
1238 \begin_layout Standard
1239 \noindent
1240 In our specific case,
1241  
1242 \end_layout
1243
1244 \begin_layout Standard
1245 \begin_inset Formula 
1246 \begin{eqnarray*}
1247 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1248  & = & \pi x
1249 \end{eqnarray*}
1250
1251 \end_inset
1252
1253
1254 \end_layout
1255
1256 \begin_layout Standard
1257 To calculate the volume of one disk,
1258  we have
1259 \end_layout
1260
1261 \begin_layout Standard
1262 \begin_inset Formula 
1263 \[
1264 V=\pi x\,dx
1265 \]
1266
1267 \end_inset
1268
1269
1270 \end_layout
1271
1272 \begin_layout Standard
1273 \noindent
1274 or,
1275  in the general case
1276 \end_layout
1277
1278 \begin_layout Standard
1279 \begin_inset Formula 
1280 \[
1281 V=\pi f^{2}(x)\,dx
1282 \]
1283
1284 \end_inset
1285
1286
1287 \end_layout
1288
1289 \begin_layout Standard
1290 To find the volume of the figure between points 
1291 \begin_inset Formula $a$
1292 \end_inset
1293
1294  and 
1295 \begin_inset Formula $b$
1296 \end_inset
1297
1298  we sum the volumes by means of integration:
1299 \end_layout
1300
1301 \begin_layout Standard
1302 \begin_inset Formula 
1303 \begin{equation}
1304 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\,dx
1305 \end{equation}
1306
1307 \end_inset
1308
1309
1310 \end_layout
1311
1312 \begin_layout Standard
1313 \noindent
1314 In the specific example,
1315  over the interval 
1316 \begin_inset Formula $[0,4]$
1317 \end_inset
1318
1319
1320 \end_layout
1321
1322 \begin_layout Standard
1323 \begin_inset Formula 
1324 \begin{eqnarray*}
1325 \int_{0}^{4}\,\pi x\,dx & = & \pi\int_{0}^{4}\,x\,dx\\
1326  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1327  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1328  & = & 8\pi
1329 \end{eqnarray*}
1330
1331 \end_inset
1332
1333
1334 \end_layout
1335
1336 \begin_layout Standard
1337 \begin_inset Flex NewThought
1338 status open
1339
1340 \begin_layout Plain Layout
1341 Suppose I drill
1342 \end_layout
1343
1344 \end_inset
1345
1346  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1347  It is made with a quadratic shaped bit.
1348 \begin_inset Flex Sidenote
1349 status collapsed
1350
1351 \begin_layout Plain Layout
1352 I have no idea how I'd do this in real life,
1353  but I'm making a point.
1354 \end_layout
1355
1356 \end_inset
1357
1358  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1359 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1360 \end_inset
1361
1362 .
1363  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume of the entire 
1364 \begin_inset Quotes eld
1365 \end_inset
1366
1367 cup
1368 \begin_inset Quotes erd
1369 \end_inset
1370
1371 .
1372  Each individual cylinder would become like a 
1373 \begin_inset Quotes eld
1374 \end_inset
1375
1376 washer
1377 \begin_inset Quotes erd
1378 \end_inset
1379
1380 .
1381  To get the area of one washer,
1382  I would use the formula
1383 \end_layout
1384
1385 \begin_layout Standard
1386 \begin_inset Float marginfigure
1387 placement document
1388 alignment document
1389 wide false
1390 sideways false
1391 status open
1392
1393 \begin_layout Plain Layout
1394 \begin_inset Box Boxed
1395 position "t"
1396 hor_pos "c"
1397 has_inner_box 1
1398 inner_pos "t"
1399 use_parbox 0
1400 use_makebox 0
1401 width "100col%"
1402 special "none"
1403 height "1in"
1404 height_special "totalheight"
1405 thickness "0.4pt"
1406 separation "3pt"
1407 shadowsize "4pt"
1408 framecolor "black"
1409 backgroundcolor "none"
1410 status open
1411
1412 \begin_layout Plain Layout
1413 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1414  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1415 \end_layout
1416
1417 \end_inset
1418
1419
1420 \begin_inset Caption Standard
1421
1422 \begin_layout Plain Layout
1423 The functions 
1424 \begin_inset Formula $f(x)$
1425 \end_inset
1426
1427  and 
1428 \begin_inset Formula $g(x)$
1429 \end_inset
1430
1431  and the area left by 
1432 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1433 \end_inset
1434
1435
1436 \end_layout
1437
1438 \end_inset
1439
1440
1441 \end_layout
1442
1443 \end_inset
1444
1445
1446 \end_layout
1447
1448 \begin_layout Standard
1449 \begin_inset Formula 
1450 \begin{eqnarray*}
1451 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1452  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1453  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1454 \end{eqnarray*}
1455
1456 \end_inset
1457
1458
1459 \end_layout
1460
1461 \begin_layout Standard
1462 The volume of each washer would be
1463 \end_layout
1464
1465 \begin_layout Standard
1466 \begin_inset Formula 
1467 \begin{eqnarray*}
1468 V_{washer} & = & A_{washer}\,dx\\
1469  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1470 \end{eqnarray*}
1471
1472 \end_inset
1473
1474
1475 \end_layout
1476
1477 \begin_layout Standard
1478 \noindent
1479 Then,
1480  by summing the volumes of all the washers between points 
1481 \begin_inset Formula $a$
1482 \end_inset
1483
1484  and 
1485 \begin_inset Formula $b$
1486 \end_inset
1487
1488 ,
1489  the integral is derived:
1490 \end_layout
1491
1492 \begin_layout Standard
1493 \begin_inset Formula 
1494 \begin{equation}
1495 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1496 \end{equation}
1497
1498 \end_inset
1499
1500
1501 \end_layout
1502
1503 \begin_layout Standard
1504 In the case of our quadratic drill bit::
1505 \begin_inset Float marginfigure
1506 placement document
1507 alignment document
1508 wide false
1509 sideways false
1510 status open
1511
1512 \begin_layout Plain Layout
1513 \begin_inset Box Boxed
1514 position "t"
1515 hor_pos "c"
1516 has_inner_box 1
1517 inner_pos "t"
1518 use_parbox 0
1519 use_makebox 0
1520 width "100col%"
1521 special "none"
1522 height "1in"
1523 height_special "totalheight"
1524 thickness "0.4pt"
1525 separation "3pt"
1526 shadowsize "4pt"
1527 framecolor "black"
1528 backgroundcolor "none"
1529 status open
1530
1531 \begin_layout Plain Layout
1532 This was the rotated set of 2 functions.
1533 \end_layout
1534
1535 \end_inset
1536
1537
1538 \begin_inset Caption Standard
1539
1540 \begin_layout Plain Layout
1541 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1542 \end_layout
1543
1544 \end_inset
1545
1546
1547 \end_layout
1548
1549 \end_inset
1550
1551
1552 \end_layout
1553
1554 \begin_layout Standard
1555 \begin_inset Formula 
1556 \begin{eqnarray*}
1557 \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\\
1558  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\,x\,dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\,dx\right)\\
1559  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1560  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1561  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1562  & = & 7.2\pi
1563 \end{eqnarray*}
1564
1565 \end_inset
1566
1567
1568 \end_layout
1569
1570 \begin_layout Standard
1571
1572 \end_layout
1573
1574 \begin_layout Section
1575 Homework 
1576 \end_layout
1577
1578 \begin_layout Itemize
1579 p114:
1580  1,
1581  4,
1582  5,
1583  6,
1584  8,
1585  10,
1586  12,
1587  15
1588 \end_layout
1589
1590 \begin_layout Standard
1591 \begin_inset CommandInset bibtex
1592 LatexCommand bibtex
1593 bibfiles "../biblioExample"
1594 options "plainnat"
1595
1596 \end_inset
1597
1598
1599 \end_layout
1600
1601 \end_body
1602 \end_document