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[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 1.6.5svn created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 345
3 \begin_document
4 \begin_header
5 \textclass tufte-book
6 \use_default_options true
7 \language english
8 \inputencoding auto
9 \font_roman default
10 \font_sans default
11 \font_typewriter default
12 \font_default_family default
13 \font_sc false
14 \font_osf false
15 \font_sf_scale 100
16 \font_tt_scale 100
17
18 \graphics default
19 \paperfontsize default
20 \spacing single
21 \use_hyperref true
22 \pdf_bookmarks true
23 \pdf_bookmarksnumbered false
24 \pdf_bookmarksopen true
25 \pdf_bookmarksopenlevel 1
26 \pdf_breaklinks false
27 \pdf_pdfborder true
28 \pdf_colorlinks false
29 \pdf_backref false
30 \pdf_pdfusetitle true
31 \papersize default
32 \use_geometry true
33 \use_amsmath 1
34 \use_esint 1
35 \cite_engine basic
36 \use_bibtopic false
37 \paperorientation portrait
38 \secnumdepth 2
39 \tocdepth 2
40 \paragraph_separation indent
41 \defskip medskip
42 \quotes_language english
43 \papercolumns 1
44 \papersides 1
45 \paperpagestyle default
46 \tracking_changes false
47 \output_changes false
48 \author "" 
49 \author "" 
50 \end_header
51
52 \begin_body
53
54 \begin_layout Title
55 Tufte Examples
56 \end_layout
57
58 \begin_layout Author
59 Fake Author
60 \begin_inset Note Note
61 status open
62
63 \begin_layout Plain Layout
64 author of this example file: Jason Waskiewicz
65 \end_layout
66
67 \end_inset
68
69
70 \end_layout
71
72 \begin_layout Standard
73 \begin_inset CommandInset toc
74 LatexCommand tableofcontents
75
76 \end_inset
77
78
79 \end_layout
80
81 \begin_layout Chapter
82 The Features of the Tufte-book Class
83 \end_layout
84
85 \begin_layout Standard
86 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
87  
88 \family sans
89 Tufte-book
90 \family default
91  class.
92  In the first chapter, their use is outlined.
93  In the second chapter, their use through a handout that was created in
94  a calculus class is demonstrated.
95 \end_layout
96
97 \begin_layout Section
98 Features
99 \end_layout
100
101 \begin_layout Standard
102 The 
103 \family sans
104 Tufte-book
105 \family default
106  class is based on the work of 
107 \noun on
108 Edward Tufte
109 \noun default
110 .
111  It provides the same functionality as the 
112 \family sans
113 Tufte-handout
114 \family default
115  class with book-specific additions.
116  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
117  column of margin notes and margin figures.
118  This is to improve readability.
119 \end_layout
120
121 \begin_layout Standard
122 The features provided by this format include:
123 \end_layout
124
125 \begin_layout Itemize
126 Margin figures
127 \end_layout
128
129 \begin_layout Itemize
130 Ordinary figures in text with captions in margins
131 \end_layout
132
133 \begin_layout Itemize
134 Full width figures and text when needed
135 \end_layout
136
137 \begin_layout Itemize
138 \begin_inset Quotes eld
139 \end_inset
140
141 Footnotes
142 \begin_inset Quotes erd
143 \end_inset
144
145  in margins
146 \end_layout
147
148 \begin_layout Itemize
149 Limited layers of sections and subsections
150 \end_layout
151
152 \begin_layout Standard
153 In this sample document, some of these features are demonstrated.
154  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
155 \begin_inset Flex URL
156 status collapsed
157
158 \begin_layout Plain Layout
159
160 http://code.google.com/p/tufte-latex
161 \end_layout
162
163 \end_inset
164
165 .
166 \end_layout
167
168 \begin_layout Section
169 Page Layout
170 \end_layout
171
172 \begin_layout Standard
173 Tufte's margins are 
174 \begin_inset Quotes eld
175 \end_inset
176
177 ragged right
178 \begin_inset Quotes erd
179 \end_inset
180
181  rather than justified.
182 \begin_inset Flex Sidenote
183 status open
184
185 \begin_layout Plain Layout
186 To get justified text, add the option 
187 \emph on
188 justified
189 \emph default
190  to the 
191 \emph on
192 Custom
193 \emph default
194  field in 
195 \family sans
196 Document\SpecialChar \menuseparator
197 Settings\SpecialChar \menuseparator
198 Document Class
199 \family default
200 .
201 \end_layout
202
203 \end_inset
204
205  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
206 \emph on
207 justified
208 \emph default
209  is provided to change this.
210 \end_layout
211
212 \begin_layout Standard
213 Tufte also formats his pages asymmetrically.
214  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
215  odd or even.
216  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
217  in traditional book typography, by using the 
218 \emph on
219 symmetric
220 \emph default
221  class option.
222 \begin_inset Flex Sidenote
223 status open
224
225 \begin_layout Plain Layout
226 To create a symmetric layout, add the option 
227 \emph on
228 symmetric
229 \emph default
230  to the 
231 \emph on
232 Custom
233 \emph default
234  field in 
235 \family sans
236 Document\SpecialChar \menuseparator
237 Settings\SpecialChar \menuseparator
238 Document Class
239 \family default
240 .
241 \end_layout
242
243 \end_inset
244
245
246 \end_layout
247
248 \begin_layout Standard
249 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
250  If you like to refer to sections by number, move the 
251 \emph on
252 Numbering
253 \emph default
254  slider in 
255 \family sans
256 Document\SpecialChar \menuseparator
257 Settings\SpecialChar \menuseparator
258 Numbering & TOC
259 \family default
260  to the very right (as done in this document).
261 \begin_inset Flex Marginnote
262 status collapsed
263
264 \begin_layout Plain Layout
265 marginnote
266 \end_layout
267
268 \end_inset
269
270
271 \end_layout
272
273 \begin_layout Section
274 Figures
275 \end_layout
276
277 \begin_layout Standard
278 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
279 \end_layout
280
281 \begin_layout Standard
282 \begin_inset Float figure
283 wide false
284 sideways false
285 status open
286
287 \begin_layout Plain Layout
288 \begin_inset Box Boxed
289 position "t"
290 hor_pos "c"
291 has_inner_box 1
292 inner_pos "t"
293 use_parbox 0
294 width "100col%"
295 special "none"
296 height "1in"
297 height_special "totalheight"
298 status open
299
300 \begin_layout Plain Layout
301 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
302 \end_layout
303
304 \end_inset
305
306
307 \begin_inset Caption
308
309 \begin_layout Plain Layout
310 An ordinary figure float.
311 \end_layout
312
313 \end_inset
314
315
316 \end_layout
317
318 \end_inset
319
320
321 \end_layout
322
323 \begin_layout Standard
324 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
325 \begin_inset space ~
326 \end_inset
327
328
329 \begin_inset CommandInset ref
330 LatexCommand ref
331 reference "fig:margin-figure"
332
333 \end_inset
334
335 .
336 \end_layout
337
338 \begin_layout Standard
339 \begin_inset Float marginfigure
340 wide false
341 sideways false
342 status open
343
344 \begin_layout Plain Layout
345 \begin_inset Box Boxed
346 position "t"
347 hor_pos "c"
348 has_inner_box 1
349 inner_pos "t"
350 use_parbox 0
351 width "100col%"
352 special "none"
353 height "1in"
354 height_special "totalheight"
355 status open
356
357 \begin_layout Plain Layout
358 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
359  this boring text.
360 \end_layout
361
362 \end_inset
363
364
365 \begin_inset Caption
366
367 \begin_layout Plain Layout
368 A margin figure.
369 \begin_inset CommandInset label
370 LatexCommand label
371 name "fig:margin-figure"
372
373 \end_inset
374
375
376 \end_layout
377
378 \end_inset
379
380
381 \end_layout
382
383 \end_inset
384
385
386 \end_layout
387
388 \begin_layout Standard
389 In the same vein, the 
390 \family sans
391 Tufte-book
392 \family default
393  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
394  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
395  a concept such as 
396 \begin_inset Quotes eld
397 \end_inset
398
399 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
400 \begin_inset Quotes erd
401 \end_inset
402
403  More detailed data such as flame test results and comments should be put
404  in a full-width table instead.
405 \end_layout
406
407 \begin_layout Standard
408 Finally, 
409 \family sans
410 Tufte-book
411 \family default
412  provides a full-width figure.
413  This one takes up the entire width of the page, i.
414 \begin_inset space \thinspace{}
415 \end_inset
416
417 e., text and margin.
418  See Fig.
419 \begin_inset space ~
420 \end_inset
421
422
423 \begin_inset CommandInset ref
424 LatexCommand ref
425 reference "fig:full-width-figure"
426
427 \end_inset
428
429  for an example.
430 \end_layout
431
432 \begin_layout Standard
433 \begin_inset Float figure
434 wide true
435 sideways false
436 status open
437
438 \begin_layout Plain Layout
439 \begin_inset Box Boxed
440 position "t"
441 hor_pos "c"
442 has_inner_box 1
443 inner_pos "t"
444 use_parbox 0
445 width "100line%"
446 special "none"
447 height "1in"
448 height_special "totalheight"
449 status open
450
451 \begin_layout Plain Layout
452 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
453  this boring text.
454 \end_layout
455
456 \end_inset
457
458
459 \begin_inset VSpace defskip
460 \end_inset
461
462
463 \end_layout
464
465 \begin_layout Plain Layout
466 \begin_inset Caption
467
468 \begin_layout Plain Layout
469 A full-width figure.
470 \begin_inset CommandInset label
471 LatexCommand label
472 name "fig:full-width-figure"
473
474 \end_inset
475
476
477 \end_layout
478
479 \end_inset
480
481
482 \end_layout
483
484 \end_inset
485
486
487 \end_layout
488
489 \begin_layout Section
490 Working with Text
491 \end_layout
492
493 \begin_layout Standard
494 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
495  extensive use of sidenotes.
496  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
497  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
498 \begin_inset Foot
499 status open
500
501 \begin_layout Plain Layout
502 This is a sidenote that was entered using a 
503 \family typewriter
504 footnote
505 \family default
506 .
507 \end_layout
508
509 \end_inset
510
511  Alternatively, you can also use the 
512 \family typewriter
513 Sidenote
514 \family default
515  inset directly; you'll find it in the 
516 \family sans
517 Insert\SpecialChar \menuseparator
518 Custom Insets
519 \family default
520  menu.
521 \begin_inset Flex Sidenote
522 status open
523
524 \begin_layout Plain Layout
525 This is a sidenote that was entered using a 
526 \family typewriter
527 sidenote
528 \family default
529 .
530 \end_layout
531
532 \end_inset
533
534
535 \end_layout
536
537 \begin_layout Standard
538 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
539  mark (the superscript number), you can use the 
540 \family typewriter
541 Marginnote
542 \family default
543  inset.
544  
545 \begin_inset Flex Marginnote
546 status open
547
548 \begin_layout Plain Layout
549 This is Tufte's margin note.
550  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
551  in the main text where this note was written.
552 \end_layout
553
554 \end_inset
555
556  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
557 \begin_inset Marginal
558 status open
559
560 \begin_layout Plain Layout
561 This is a normal margin note.
562  Don't use it.
563 \end_layout
564
565 \end_inset
566
567
568 \end_layout
569
570 \begin_layout Standard
571 \begin_inset Flex NewThought
572 status open
573
574 \begin_layout Plain Layout
575 Another useful
576 \end_layout
577
578 \end_inset
579
580  innovation is Tufte's 
581 \family typewriter
582 NewThought
583 \family default
584  character style (
585 \family sans
586 Edit\SpecialChar \menuseparator
587 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
588 NewThought
589 \family default
590 ).
591  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
592  paragraph.
593  
594 \end_layout
595
596 \begin_layout Standard
597 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
598 s on existing commands for letterspacing.
599 \end_layout
600
601 \begin_layout Standard
602 When setting strings of 
603 \begin_inset Flex AllCaps
604 status open
605
606 \begin_layout Plain Layout
607 ALL CAPS
608 \end_layout
609
610 \end_inset
611
612  or 
613 \begin_inset Flex SmallCaps
614 status open
615
616 \begin_layout Plain Layout
617 Small Caps
618 \end_layout
619
620 \end_inset
621
622 , the letterspacing---that is, the spacing between the letters---should
623  be increased slightly.
624 \begin_inset CommandInset citation
625 LatexCommand cite
626 key "Bringhurst2005"
627
628 \end_inset
629
630  The 
631 \emph on
632 AllCaps
633 \emph default
634  character style (
635 \family sans
636 Edit\SpecialChar \menuseparator
637 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
638 AllCaps
639 \family default
640 ) has proper letterspacing for strings of 
641 \begin_inset Flex AllCaps
642 status open
643
644 \begin_layout Plain Layout
645 FULL CAPITAL LETTERS
646 \end_layout
647
648 \end_inset
649
650 , and the 
651 \emph on
652 SmallCaps
653 \emph default
654  character style (
655 \family sans
656 Edit\SpecialChar \menuseparator
657 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
658 SmallCaps
659 \family default
660 ) has letterspacing for 
661 \begin_inset Flex SmallCaps
662 status open
663
664 \begin_layout Plain Layout
665 small capital letters
666 \end_layout
667
668 \end_inset
669
670 .
671  These commands will also automatically convert the case of the text to
672  upper- or lowercase, respectively.
673 \end_layout
674
675 \begin_layout Standard
676 The normal 
677 \emph on
678 Small Caps
679 \emph default
680  shape has also been redefined to include letterspacing.
681  Its case is left as is, however.
682  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
683 \shape smallcaps
684 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
685 \end_layout
686
687 \begin_layout Standard
688 Finally, the
689 \emph on
690  Full Width
691 \emph default
692  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
693  the main text block and the sidenotes area:
694 \end_layout
695
696 \begin_layout Full Width
697 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
698  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
699  Curabitur dictum gravida mauris.
700  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
701  Donec vehicula augue eu neque.
702  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
703  ac turpis egestas.
704  Mauris ut leo.
705  Cras viverra metus rhoncus sem.
706  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
707  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
708  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
709  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
710  Aenean faucibus.
711  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
712  Curabitur auctor semper nulla.
713  Donec varius orci eget risus.
714  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
715  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
716 \end_layout
717
718 \begin_layout Section
719 References
720 \end_layout
721
722 \begin_layout Standard
723 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
724  This can be accomplished using the normal citation command.
725 \begin_inset Foot
726 status collapsed
727
728 \begin_layout Plain Layout
729 The previous section includes a citation.
730 \end_layout
731
732 \end_inset
733
734
735 \end_layout
736
737 \begin_layout Standard
738 The complete list of references may also be printed automatically by using
739  
740 \family sans
741 Insert\SpecialChar \menuseparator
742 Lists/TOC\SpecialChar \menuseparator
743 BibTeX
744 \begin_inset space ~
745 \end_inset
746
747 Bibliography
748 \family default
749  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
750  a bibliography at the end of your document, place the 
751 \family sans
752 BibTeX
753 \begin_inset space ~
754 \end_inset
755
756 Bibliography
757 \family default
758  inset inside a LyX note and use the LaTeX command 
759 \family typewriter
760
761 \backslash
762 nobibliography
763 \family default
764  the text.
765 \end_layout
766
767 \begin_layout Chapter
768 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
769 \end_layout
770
771 \begin_layout Standard
772 Imagine taking a function like 
773 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
774 \end_inset
775
776  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
777  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
778  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
779  how much water that cup could hold.
780 \end_layout
781
782 \begin_layout Section
783 Visualizing Rotation
784 \end_layout
785
786 \begin_layout Standard
787 \begin_inset Float marginfigure
788 wide false
789 sideways false
790 status open
791
792 \begin_layout Plain Layout
793 \begin_inset Box Boxed
794 position "t"
795 hor_pos "c"
796 has_inner_box 1
797 inner_pos "t"
798 use_parbox 0
799 width "100col%"
800 special "none"
801 height "1in"
802 height_special "totalheight"
803 status open
804
805 \begin_layout Plain Layout
806 I had a graph of the square root function here.
807 \end_layout
808
809 \end_inset
810
811
812 \begin_inset Caption
813
814 \begin_layout Plain Layout
815 \begin_inset CommandInset label
816 LatexCommand label
817 name "mar:A-graph-of"
818
819 \end_inset
820
821 A graph of 
822 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
823 \end_inset
824
825
826 \end_layout
827
828 \end_inset
829
830
831 \end_layout
832
833 \end_inset
834
835
836 \end_layout
837
838 \begin_layout Standard
839 \begin_inset Float marginfigure
840 wide false
841 sideways false
842 status open
843
844 \begin_layout Plain Layout
845 \begin_inset Box Boxed
846 position "t"
847 hor_pos "c"
848 has_inner_box 1
849 inner_pos "t"
850 use_parbox 0
851 width "100col%"
852 special "none"
853 height "1in"
854 height_special "totalheight"
855 status open
856
857 \begin_layout Plain Layout
858 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
859  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
860 \end_layout
861
862 \end_inset
863
864
865 \begin_inset Caption
866
867 \begin_layout Plain Layout
868 \begin_inset CommandInset label
869 LatexCommand label
870 name "mar:rotated"
871
872 \end_inset
873
874 A graph of 
875 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
876 \end_inset
877
878  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
879 \end_layout
880
881 \end_inset
882
883
884 \end_layout
885
886 \end_inset
887
888
889 \end_layout
890
891 \begin_layout Standard
892 Figure 
893 \begin_inset CommandInset ref
894 LatexCommand ref
895 reference "mar:A-graph-of"
896
897 \end_inset
898
899  shows the plot of the function 
900 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
901 \end_inset
902
903  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
904  The resulting figure would be somewhat like figure 
905 \begin_inset CommandInset ref
906 LatexCommand ref
907 reference "mar:rotated"
908
909 \end_inset
910
911 .
912  This is akin to a cup lying on its side.
913  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
914  figure to show that it is indeed rotated.
915 \end_layout
916
917 \begin_layout Standard
918 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
919  When we integrated the original square root function to find its area,
920  we imagined a series of rectangles inside the figure.
921  Their height was 
922 \begin_inset Formula $h=f(x)$
923 \end_inset
924
925  and their width was 
926 \begin_inset Formula $dx$
927 \end_inset
928
929 .
930  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
931  these areas and rewrote this as 
932 \begin_inset Formula $\int\, f(x)\, dx$
933 \end_inset
934
935 , or, in this specific case, 
936 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\, dx$
937 \end_inset
938
939 .
940 \end_layout
941
942 \begin_layout Standard
943 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
944  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
945  This creates a series of cylinders.
946 \begin_inset Flex Sidenote
947 status collapsed
948
949 \begin_layout Plain Layout
950 The text refers to these cylinders as "disks".
951  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
952 \end_layout
953
954 \end_inset
955
956  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
957  The basic formula is:
958 \end_layout
959
960 \begin_layout Standard
961 \begin_inset Formula \[
962 V=hA\]
963
964 \end_inset
965
966
967 \end_layout
968
969 \begin_layout Standard
970 \noindent
971 where 
972 \begin_inset Formula $h$
973 \end_inset
974
975  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
976 \begin_inset Formula $dx$
977 \end_inset
978
979 .
980  The area of each figure is a circle where 
981 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
982 \end_inset
983
984 .
985  The radius in this case is the function 
986 \begin_inset Formula $f(x)$
987 \end_inset
988
989 .
990  By substitution
991 \end_layout
992
993 \begin_layout Standard
994 \begin_inset Formula \[
995 A=\pi f^{2}(x)\]
996
997 \end_inset
998
999
1000 \end_layout
1001
1002 \begin_layout Standard
1003 \noindent
1004 In our specific case, 
1005 \end_layout
1006
1007 \begin_layout Standard
1008 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1009 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1010  & = & \pi x\end{eqnarray*}
1011
1012 \end_inset
1013
1014
1015 \end_layout
1016
1017 \begin_layout Standard
1018 To calculate the volume of one disk, we have
1019 \end_layout
1020
1021 \begin_layout Standard
1022 \begin_inset Formula \[
1023 V=\pi x\, dx\]
1024
1025 \end_inset
1026
1027
1028 \end_layout
1029
1030 \begin_layout Standard
1031 \noindent
1032 or, in the general case
1033 \end_layout
1034
1035 \begin_layout Standard
1036 \begin_inset Formula \[
1037 V=\pi f^{2}(x)\, dx\]
1038
1039 \end_inset
1040
1041
1042 \end_layout
1043
1044 \begin_layout Standard
1045 To find the volume of the figure between points 
1046 \begin_inset Formula $a$
1047 \end_inset
1048
1049  and 
1050 \begin_inset Formula $b$
1051 \end_inset
1052
1053  we sum the volumes by means of integration:
1054 \end_layout
1055
1056 \begin_layout Standard
1057 \begin_inset Formula \begin{equation}
1058 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\, dx\end{equation}
1059
1060 \end_inset
1061
1062
1063 \end_layout
1064
1065 \begin_layout Standard
1066 \noindent
1067 In the specific example, over the interval 
1068 \begin_inset Formula $[0,4]$
1069 \end_inset
1070
1071
1072 \end_layout
1073
1074 \begin_layout Standard
1075 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1076 \int_{0}^{4}\,\pi x\, dx & = & \pi\int_{0}^{4}\, x\, dx\\
1077  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1078  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1079  & = & 8\pi\end{eqnarray*}
1080
1081 \end_inset
1082
1083
1084 \end_layout
1085
1086 \begin_layout Standard
1087 \begin_inset Flex NewThought
1088 status open
1089
1090 \begin_layout Plain Layout
1091 Suppose I drill
1092 \end_layout
1093
1094 \end_inset
1095
1096  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1097  It is made with a quadratic shaped bit.
1098 \begin_inset Flex Sidenote
1099 status collapsed
1100
1101 \begin_layout Plain Layout
1102 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1103 \end_layout
1104
1105 \end_inset
1106
1107  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1108 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1109 \end_inset
1110
1111 .
1112  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1113  of the entire 
1114 \begin_inset Quotes eld
1115 \end_inset
1116
1117 cup
1118 \begin_inset Quotes erd
1119 \end_inset
1120
1121 .
1122  Each individual cylinder would become like a 
1123 \begin_inset Quotes eld
1124 \end_inset
1125
1126 washer
1127 \begin_inset Quotes erd
1128 \end_inset
1129
1130 .
1131  To get the area of one washer, I would use the formula
1132 \end_layout
1133
1134 \begin_layout Standard
1135 \begin_inset Float marginfigure
1136 wide false
1137 sideways false
1138 status open
1139
1140 \begin_layout Plain Layout
1141 \begin_inset Box Boxed
1142 position "t"
1143 hor_pos "c"
1144 has_inner_box 1
1145 inner_pos "t"
1146 use_parbox 0
1147 width "100col%"
1148 special "none"
1149 height "1in"
1150 height_special "totalheight"
1151 status open
1152
1153 \begin_layout Plain Layout
1154 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1155  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1156 \end_layout
1157
1158 \end_inset
1159
1160
1161 \begin_inset Caption
1162
1163 \begin_layout Plain Layout
1164 The functions 
1165 \begin_inset Formula $f(x)$
1166 \end_inset
1167
1168  and 
1169 \begin_inset Formula $g(x)$
1170 \end_inset
1171
1172  and the area left by 
1173 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1174 \end_inset
1175
1176
1177 \end_layout
1178
1179 \end_inset
1180
1181
1182 \end_layout
1183
1184 \end_inset
1185
1186
1187 \end_layout
1188
1189 \begin_layout Standard
1190 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1191 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1192  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1193  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\end{eqnarray*}
1194
1195 \end_inset
1196
1197
1198 \end_layout
1199
1200 \begin_layout Standard
1201 The volume of each washer would be
1202 \end_layout
1203
1204 \begin_layout Standard
1205 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1206 V_{washer} & = & A_{washer}\, dx\\
1207  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{eqnarray*}
1208
1209 \end_inset
1210
1211
1212 \end_layout
1213
1214 \begin_layout Standard
1215 \noindent
1216 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1217 \begin_inset Formula $a$
1218 \end_inset
1219
1220  and 
1221 \begin_inset Formula $b$
1222 \end_inset
1223
1224 , the integral is derived:
1225 \end_layout
1226
1227 \begin_layout Standard
1228 \begin_inset Formula \begin{equation}
1229 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{equation}
1230
1231 \end_inset
1232
1233
1234 \end_layout
1235
1236 \begin_layout Standard
1237 In the case of our quadratic drill bit::
1238 \begin_inset Float marginfigure
1239 wide false
1240 sideways false
1241 status open
1242
1243 \begin_layout Plain Layout
1244 \begin_inset Box Boxed
1245 position "t"
1246 hor_pos "c"
1247 has_inner_box 1
1248 inner_pos "t"
1249 use_parbox 0
1250 width "100col%"
1251 special "none"
1252 height "1in"
1253 height_special "totalheight"
1254 status open
1255
1256 \begin_layout Plain Layout
1257 This was the rotated set of 2 functions.
1258 \end_layout
1259
1260 \end_inset
1261
1262
1263 \begin_inset Caption
1264
1265 \begin_layout Plain Layout
1266 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1267 \end_layout
1268
1269 \end_inset
1270
1271
1272 \end_layout
1273
1274 \end_inset
1275
1276
1277 \end_layout
1278
1279 \begin_layout Standard
1280 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1281 \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\\
1282  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\, x\, dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\, dx\right)\\
1283  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1284  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1285  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1286  & = & 7.2\pi\end{eqnarray*}
1287
1288 \end_inset
1289
1290
1291 \end_layout
1292
1293 \begin_layout Standard
1294
1295 \end_layout
1296
1297 \begin_layout Section
1298 Homework 
1299 \end_layout
1300
1301 \begin_layout Itemize
1302 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1303 \end_layout
1304
1305 \begin_layout Standard
1306 \begin_inset CommandInset bibtex
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