]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/tufte-book.lyx
clean up the tufte-book example file (demonstrate class's default settings, omit...
[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 false
22 \papersize default
23 \use_geometry true
24 \use_amsmath 1
25 \use_esint 1
26 \cite_engine basic
27 \use_bibtopic false
28 \paperorientation portrait
29 \secnumdepth 2
30 \tocdepth 2
31 \paragraph_separation indent
32 \defskip medskip
33 \quotes_language english
34 \papercolumns 1
35 \papersides 1
36 \paperpagestyle default
37 \tracking_changes false
38 \output_changes false
39 \author "" 
40 \author "" 
41 \end_header
42
43 \begin_body
44
45 \begin_layout Standard
46 \begin_inset Note Note
47 status open
48
49 \begin_layout Plain Layout
50
51 \series bold
52 Important note:
53 \series default
54  The menu 
55 \family sans
56 Insert\SpecialChar \menuseparator
57 Hyperlinks
58 \family default
59  and the 
60 \family sans
61 PDF properties
62 \family default
63  in the 
64 \family sans
65 Document\SpecialChar \menuseparator
66 Settings
67 \family default
68  menu cannot be used for tufte document classes!
69 \end_layout
70
71 \end_inset
72
73
74 \end_layout
75
76 \begin_layout Title
77 Tufte Examples
78 \end_layout
79
80 \begin_layout Author
81 Fake Author
82 \begin_inset Note Note
83 status open
84
85 \begin_layout Plain Layout
86 author of this example file: Jason Waskiewicz
87 \end_layout
88
89 \end_inset
90
91
92 \end_layout
93
94 \begin_layout Standard
95 \begin_inset CommandInset toc
96 LatexCommand tableofcontents
97
98 \end_inset
99
100
101 \end_layout
102
103 \begin_layout Chapter
104 The Features of the Tufte-book Class
105 \end_layout
106
107 \begin_layout Standard
108 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
109  
110 \family sans
111 Tufte-book
112 \family default
113  class.
114  In the first chapter, their use is outlined.
115  In the second chapter, their use through a handout that was created in
116  a calculus class is demonstrated.
117 \end_layout
118
119 \begin_layout Section
120 Features
121 \end_layout
122
123 \begin_layout Standard
124 The 
125 \family sans
126 Tufte-book
127 \family default
128  class is based on the work of 
129 \noun on
130 Edward Tufte
131 \noun default
132 .
133  It provides the same functionality as the 
134 \family sans
135 Tufte-handout
136 \family default
137  class with book-specific additions.
138  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
139  column of margin notes and margin figures.
140  This is to improve readability.
141 \end_layout
142
143 \begin_layout Standard
144 The features provided by this format include:
145 \end_layout
146
147 \begin_layout Itemize
148 Margin figures
149 \end_layout
150
151 \begin_layout Itemize
152 Ordinary figures in text with captions in margins
153 \end_layout
154
155 \begin_layout Itemize
156 Full width figures and text when needed
157 \end_layout
158
159 \begin_layout Itemize
160 \begin_inset Quotes eld
161 \end_inset
162
163 Footnotes
164 \begin_inset Quotes erd
165 \end_inset
166
167  in margins
168 \end_layout
169
170 \begin_layout Itemize
171 Limited layers of sections and subsections
172 \end_layout
173
174 \begin_layout Standard
175 In this sample document, some of these features are demonstrated.
176  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
177 \begin_inset Flex URL
178 status collapsed
179
180 \begin_layout Plain Layout
181
182 http://code.google.com/p/tufte-latex
183 \end_layout
184
185 \end_inset
186
187 .
188 \end_layout
189
190 \begin_layout Section
191 Page Layout
192 \end_layout
193
194 \begin_layout Standard
195 Tufte's margins are 
196 \begin_inset Quotes eld
197 \end_inset
198
199 ragged right
200 \begin_inset Quotes erd
201 \end_inset
202
203  rather than justified.
204 \begin_inset Flex Sidenote
205 status open
206
207 \begin_layout Plain Layout
208 To get justified text, add the option 
209 \emph on
210 justified
211 \emph default
212  to the 
213 \emph on
214 Custom
215 \emph default
216  field in 
217 \family sans
218 Document\SpecialChar \menuseparator
219 Settings\SpecialChar \menuseparator
220 Document Class
221 \family default
222 .
223 \end_layout
224
225 \end_inset
226
227  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
228 \emph on
229 justified
230 \emph default
231  is provided to change this.
232 \end_layout
233
234 \begin_layout Standard
235 Tufte also formats his pages asymmetrically.
236  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
237  odd or even.
238  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
239  in traditional book typography, by using the 
240 \emph on
241 symmetric
242 \emph default
243  class option.
244 \begin_inset Flex Sidenote
245 status open
246
247 \begin_layout Plain Layout
248 To create a symmetric layout, add the option 
249 \emph on
250 symmetric
251 \emph default
252  to the 
253 \emph on
254 Custom
255 \emph default
256  field in 
257 \family sans
258 Document\SpecialChar \menuseparator
259 Settings\SpecialChar \menuseparator
260 Document Class
261 \family default
262 .
263 \end_layout
264
265 \end_inset
266
267
268 \end_layout
269
270 \begin_layout Standard
271 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
272  If you like to refer to sections by number, move the 
273 \emph on
274 Numbering
275 \emph default
276  slider in 
277 \family sans
278 Document\SpecialChar \menuseparator
279 Settings\SpecialChar \menuseparator
280 Numbering & TOC
281 \family default
282  to the very right (as done in this document).
283 \begin_inset Flex Marginnote
284 status collapsed
285
286 \begin_layout Plain Layout
287 marginnote
288 \end_layout
289
290 \end_inset
291
292
293 \end_layout
294
295 \begin_layout Section
296 Figures
297 \end_layout
298
299 \begin_layout Standard
300 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
301 \end_layout
302
303 \begin_layout Standard
304 \begin_inset Float figure
305 wide false
306 sideways false
307 status open
308
309 \begin_layout Plain Layout
310 \begin_inset Box Boxed
311 position "t"
312 hor_pos "c"
313 has_inner_box 1
314 inner_pos "t"
315 use_parbox 0
316 width "100col%"
317 special "none"
318 height "1in"
319 height_special "totalheight"
320 status open
321
322 \begin_layout Plain Layout
323 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
324 \end_layout
325
326 \end_inset
327
328
329 \begin_inset Caption
330
331 \begin_layout Plain Layout
332 An ordinary figure float.
333 \end_layout
334
335 \end_inset
336
337
338 \end_layout
339
340 \end_inset
341
342
343 \end_layout
344
345 \begin_layout Standard
346 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
347 \begin_inset space ~
348 \end_inset
349
350
351 \begin_inset CommandInset ref
352 LatexCommand ref
353 reference "fig:margin-figure"
354
355 \end_inset
356
357 .
358 \end_layout
359
360 \begin_layout Standard
361 \begin_inset Float marginfigure
362 wide false
363 sideways false
364 status open
365
366 \begin_layout Plain Layout
367 \begin_inset Box Boxed
368 position "t"
369 hor_pos "c"
370 has_inner_box 1
371 inner_pos "t"
372 use_parbox 0
373 width "100col%"
374 special "none"
375 height "1in"
376 height_special "totalheight"
377 status open
378
379 \begin_layout Plain Layout
380 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
381  this boring text.
382 \end_layout
383
384 \end_inset
385
386
387 \begin_inset Caption
388
389 \begin_layout Plain Layout
390 A margin figure.
391 \begin_inset CommandInset label
392 LatexCommand label
393 name "fig:margin-figure"
394
395 \end_inset
396
397
398 \end_layout
399
400 \end_inset
401
402
403 \end_layout
404
405 \end_inset
406
407
408 \end_layout
409
410 \begin_layout Standard
411 In the same vein, the 
412 \family sans
413 Tufte-book
414 \family default
415  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
416  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
417  a concept such as 
418 \begin_inset Quotes eld
419 \end_inset
420
421 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
422 \begin_inset Quotes erd
423 \end_inset
424
425  More detailed data such as flame test results and comments should be put
426  in a full-width table instead.
427 \end_layout
428
429 \begin_layout Standard
430 Finally, 
431 \family sans
432 Tufte-book
433 \family default
434  provides a full-width figure.
435  This one takes up the entire width of the page, i.
436 \begin_inset space \thinspace{}
437 \end_inset
438
439 e., text and margin.
440  See Fig.
441 \begin_inset space ~
442 \end_inset
443
444
445 \begin_inset CommandInset ref
446 LatexCommand ref
447 reference "fig:full-width-figure"
448
449 \end_inset
450
451  for an example.
452 \end_layout
453
454 \begin_layout Standard
455 \begin_inset Float figure
456 wide true
457 sideways false
458 status open
459
460 \begin_layout Plain Layout
461 \begin_inset Box Boxed
462 position "t"
463 hor_pos "c"
464 has_inner_box 1
465 inner_pos "t"
466 use_parbox 0
467 width "100col%"
468 special "none"
469 height "1in"
470 height_special "totalheight"
471 status open
472
473 \begin_layout Plain Layout
474 Imagine a photograph of a squirrel stretched out on its side in this box.
475  One of the bugs in my layout is that this only works with pictures, not
476  with frames around minipages, the way it's set up here.
477 \end_layout
478
479 \end_inset
480
481
482 \end_layout
483
484 \begin_layout Plain Layout
485 \begin_inset Caption
486
487 \begin_layout Plain Layout
488 A full-width figure.
489 \begin_inset CommandInset label
490 LatexCommand label
491 name "fig:full-width-figure"
492
493 \end_inset
494
495
496 \end_layout
497
498 \end_inset
499
500
501 \end_layout
502
503 \end_inset
504
505
506 \end_layout
507
508 \begin_layout Section
509 Working with Text
510 \end_layout
511
512 \begin_layout Standard
513 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
514  extensive use of sidenotes.
515  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
516  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
517 \begin_inset Foot
518 status open
519
520 \begin_layout Plain Layout
521 This is a sidenote that was entered using a 
522 \family typewriter
523 footnote
524 \family default
525 .
526 \end_layout
527
528 \end_inset
529
530  Alternatively, you can also use the 
531 \family typewriter
532 Sidenote
533 \family default
534  inset directly; you'll find it in the 
535 \family sans
536 Insert\SpecialChar \menuseparator
537 Custom Insets
538 \family default
539  menu.
540 \begin_inset Flex Sidenote
541 status open
542
543 \begin_layout Plain Layout
544 This is a sidenote that was entered using a 
545 \family typewriter
546 sidenote
547 \family default
548 .
549 \end_layout
550
551 \end_inset
552
553
554 \end_layout
555
556 \begin_layout Standard
557 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
558  mark (the superscript number), you can use the 
559 \family typewriter
560 Marginnote
561 \family default
562  inset.
563  
564 \begin_inset Flex Marginnote
565 status open
566
567 \begin_layout Plain Layout
568 This is Tufte's margin note.
569  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
570  in the main text where this note was written.
571 \end_layout
572
573 \end_inset
574
575  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
576 \begin_inset Marginal
577 status open
578
579 \begin_layout Plain Layout
580 This is a normal margin note.
581  Don't use it.
582 \end_layout
583
584 \end_inset
585
586
587 \end_layout
588
589 \begin_layout Standard
590 \begin_inset Flex NewThought
591 status open
592
593 \begin_layout Plain Layout
594 Another useful
595 \end_layout
596
597 \end_inset
598
599  innovation is Tufte's 
600 \family typewriter
601 NewThought
602 \family default
603  character style (
604 \family sans
605 Edit\SpecialChar \menuseparator
606 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
607 NewThought
608 \family default
609 ).
610  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
611  paragraph.
612  
613 \end_layout
614
615 \begin_layout Standard
616 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
617 s on existing commands for letterspacing.
618 \end_layout
619
620 \begin_layout Standard
621 When setting strings of 
622 \begin_inset Flex AllCaps
623 status open
624
625 \begin_layout Plain Layout
626 ALL CAPS
627 \end_layout
628
629 \end_inset
630
631  or 
632 \begin_inset Flex SmallCaps
633 status open
634
635 \begin_layout Plain Layout
636 Small Caps
637 \end_layout
638
639 \end_inset
640
641 , the letterspacing---that is, the spacing between the letters---should
642  be increased slightly.
643 \begin_inset CommandInset citation
644 LatexCommand cite
645 key "Bringhurst2005"
646
647 \end_inset
648
649  The 
650 \emph on
651 AllCaps
652 \emph default
653  character style (
654 \family sans
655 Edit\SpecialChar \menuseparator
656 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
657 AllCaps
658 \family default
659 ) has proper letterspacing for strings of 
660 \begin_inset Flex AllCaps
661 status open
662
663 \begin_layout Plain Layout
664 FULL CAPITAL LETTERS
665 \end_layout
666
667 \end_inset
668
669 , and the 
670 \emph on
671 SmallCaps
672 \emph default
673  character style (
674 \family sans
675 Edit\SpecialChar \menuseparator
676 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
677 SmallCaps
678 \family default
679 ) has letterspacing for 
680 \begin_inset Flex SmallCaps
681 status open
682
683 \begin_layout Plain Layout
684 small capital letters
685 \end_layout
686
687 \end_inset
688
689 .
690  These commands will also automatically convert the case of the text to
691  upper- or lowercase, respectively.
692 \end_layout
693
694 \begin_layout Standard
695 The normal 
696 \emph on
697 Small Caps
698 \emph default
699  shape has also been redefined to include letterspacing.
700  Its case is left as is, however.
701  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
702 \shape smallcaps
703 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
704 \end_layout
705
706 \begin_layout Standard
707 Finally, the
708 \emph on
709  Full Width
710 \emph default
711  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
712  the main text block and the sidenotes area:
713 \end_layout
714
715 \begin_layout Full Width
716 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
717  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
718  Curabitur dictum gravida mauris.
719  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
720  Donec vehicula augue eu neque.
721  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
722  ac turpis egestas.
723  Mauris ut leo.
724  Cras viverra metus rhoncus sem.
725  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
726  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
727  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
728  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
729  Aenean faucibus.
730  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
731  Curabitur auctor semper nulla.
732  Donec varius orci eget risus.
733  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
734  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
735 \end_layout
736
737 \begin_layout Section
738 References
739 \end_layout
740
741 \begin_layout Standard
742 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
743  This can be accomplished using the normal citation command.
744 \begin_inset Foot
745 status collapsed
746
747 \begin_layout Plain Layout
748 The previous section includes a citation.
749 \end_layout
750
751 \end_inset
752
753
754 \end_layout
755
756 \begin_layout Standard
757 The complete list of references may also be printed automatically by using
758  
759 \family sans
760 Insert\SpecialChar \menuseparator
761 Lists/TOC\SpecialChar \menuseparator
762 BibTeX
763 \begin_inset space ~
764 \end_inset
765
766 Bibliography
767 \family default
768  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
769  a bibliography at the end of your document, place the 
770 \family sans
771 BibTeX
772 \begin_inset space ~
773 \end_inset
774
775 Bibliography
776 \family default
777  inset inside a LyX note and use the LaTeX command 
778 \family typewriter
779
780 \backslash
781 nobibliography
782 \family default
783  the text.
784 \end_layout
785
786 \begin_layout Chapter
787 Calculation of Volume: Sections 2.12--2.13
788 \end_layout
789
790 \begin_layout Abstract
791 Imagine taking a function like 
792 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
793 \end_inset
794
795  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
796  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
797  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
798  how much water that cup could hold.
799 \end_layout
800
801 \begin_layout Section
802 Visualizing Rotation
803 \end_layout
804
805 \begin_layout Standard
806 \begin_inset Float marginfigure
807 wide false
808 sideways false
809 status open
810
811 \begin_layout Plain Layout
812 \begin_inset Box Boxed
813 position "t"
814 hor_pos "c"
815 has_inner_box 1
816 inner_pos "t"
817 use_parbox 0
818 width "100col%"
819 special "none"
820 height "1in"
821 height_special "totalheight"
822 status open
823
824 \begin_layout Plain Layout
825 I had a graph of the square root function here.
826 \end_layout
827
828 \end_inset
829
830
831 \begin_inset Caption
832
833 \begin_layout Plain Layout
834 \begin_inset CommandInset label
835 LatexCommand label
836 name "mar:A-graph-of"
837
838 \end_inset
839
840 A graph of 
841 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
842 \end_inset
843
844
845 \end_layout
846
847 \end_inset
848
849
850 \end_layout
851
852 \end_inset
853
854
855 \end_layout
856
857 \begin_layout Standard
858 \begin_inset Float marginfigure
859 wide false
860 sideways false
861 status open
862
863 \begin_layout Plain Layout
864 \begin_inset Box Boxed
865 position "t"
866 hor_pos "c"
867 has_inner_box 1
868 inner_pos "t"
869 use_parbox 0
870 width "100col%"
871 special "none"
872 height "1in"
873 height_special "totalheight"
874 status open
875
876 \begin_layout Plain Layout
877 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
878  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
879 \end_layout
880
881 \end_inset
882
883
884 \begin_inset Caption
885
886 \begin_layout Plain Layout
887 \begin_inset CommandInset label
888 LatexCommand label
889 name "mar:rotated"
890
891 \end_inset
892
893 A graph of 
894 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
895 \end_inset
896
897  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
898 \end_layout
899
900 \end_inset
901
902
903 \end_layout
904
905 \end_inset
906
907
908 \end_layout
909
910 \begin_layout Standard
911 Figure 
912 \begin_inset CommandInset ref
913 LatexCommand ref
914 reference "mar:A-graph-of"
915
916 \end_inset
917
918  shows the plot of the function 
919 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
920 \end_inset
921
922  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
923  The resulting figure would be somewhat like figure 
924 \begin_inset CommandInset ref
925 LatexCommand ref
926 reference "mar:rotated"
927
928 \end_inset
929
930 .
931  This is akin to a cup lying on its side.
932  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
933  figure to show that it is indeed rotated.
934 \end_layout
935
936 \begin_layout Standard
937 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
938  When we integrated the original square root function to find its area,
939  we imagined a series of rectangles inside the figure.
940  Their height was 
941 \begin_inset Formula $h=f(x)$
942 \end_inset
943
944  and their width was 
945 \begin_inset Formula $dx$
946 \end_inset
947
948 .
949  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
950  these areas and rewrote this as 
951 \begin_inset Formula $\int\, f(x)\, dx$
952 \end_inset
953
954 , or, in this specific case, 
955 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\, dx$
956 \end_inset
957
958 .
959 \end_layout
960
961 \begin_layout Standard
962 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
963  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
964  This creates a series of cylinders.
965 \begin_inset Flex Sidenote
966 status collapsed
967
968 \begin_layout Plain Layout
969 The text refers to these cylinders as "disks".
970  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
971 \end_layout
972
973 \end_inset
974
975  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
976  The basic formula is:
977 \end_layout
978
979 \begin_layout Standard
980 \begin_inset Formula \[
981 V=hA\]
982
983 \end_inset
984
985
986 \end_layout
987
988 \begin_layout Standard
989 \noindent
990 where 
991 \begin_inset Formula $h$
992 \end_inset
993
994  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
995 \begin_inset Formula $dx$
996 \end_inset
997
998 .
999  The area of each figure is a circle where 
1000 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1001 \end_inset
1002
1003 .
1004  The radius in this case is the function 
1005 \begin_inset Formula $f(x)$
1006 \end_inset
1007
1008 .
1009  By substitution
1010 \end_layout
1011
1012 \begin_layout Standard
1013 \begin_inset Formula \[
1014 A=\pi f^{2}(x)\]
1015
1016 \end_inset
1017
1018
1019 \end_layout
1020
1021 \begin_layout Standard
1022 \noindent
1023 In our specific case, 
1024 \end_layout
1025
1026 \begin_layout Standard
1027 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1028 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1029  & = & \pi x\end{eqnarray*}
1030
1031 \end_inset
1032
1033
1034 \end_layout
1035
1036 \begin_layout Standard
1037 To calculate the volume of one disk, we have
1038 \end_layout
1039
1040 \begin_layout Standard
1041 \begin_inset Formula \[
1042 V=\pi x\, dx\]
1043
1044 \end_inset
1045
1046
1047 \end_layout
1048
1049 \begin_layout Standard
1050 \noindent
1051 or, in the general case
1052 \end_layout
1053
1054 \begin_layout Standard
1055 \begin_inset Formula \[
1056 V=\pi f^{2}(x)\, dx\]
1057
1058 \end_inset
1059
1060
1061 \end_layout
1062
1063 \begin_layout Standard
1064 To find the volume of the figure between points 
1065 \begin_inset Formula $a$
1066 \end_inset
1067
1068  and 
1069 \begin_inset Formula $b$
1070 \end_inset
1071
1072  we sum the volumes by means of integration:
1073 \end_layout
1074
1075 \begin_layout Standard
1076 \begin_inset Formula \begin{equation}
1077 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\, dx\end{equation}
1078
1079 \end_inset
1080
1081
1082 \end_layout
1083
1084 \begin_layout Standard
1085 \noindent
1086 In the specific example, over the interval 
1087 \begin_inset Formula $[0,4]$
1088 \end_inset
1089
1090
1091 \end_layout
1092
1093 \begin_layout Standard
1094 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1095 \int_{0}^{4}\,\pi x\, dx & = & \pi\int_{0}^{4}\, x\, dx\\
1096  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1097  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1098  & = & 8\pi\end{eqnarray*}
1099
1100 \end_inset
1101
1102
1103 \end_layout
1104
1105 \begin_layout Standard
1106 \begin_inset Flex NewThought
1107 status open
1108
1109 \begin_layout Plain Layout
1110 Suppose I drill
1111 \end_layout
1112
1113 \end_inset
1114
1115  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1116  It is made with a quadratic shaped bit.
1117 \begin_inset Flex Sidenote
1118 status collapsed
1119
1120 \begin_layout Plain Layout
1121 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1122 \end_layout
1123
1124 \end_inset
1125
1126  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1127 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1128 \end_inset
1129
1130 .
1131  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1132  of the entire 
1133 \begin_inset Quotes eld
1134 \end_inset
1135
1136 cup
1137 \begin_inset Quotes erd
1138 \end_inset
1139
1140 .
1141  Each individual cylinder would become like a 
1142 \begin_inset Quotes eld
1143 \end_inset
1144
1145 washer
1146 \begin_inset Quotes erd
1147 \end_inset
1148
1149 .
1150  To get the area of one washer, I would use the formula
1151 \end_layout
1152
1153 \begin_layout Standard
1154 \begin_inset Float marginfigure
1155 wide false
1156 sideways false
1157 status open
1158
1159 \begin_layout Plain Layout
1160 \begin_inset Box Boxed
1161 position "t"
1162 hor_pos "c"
1163 has_inner_box 1
1164 inner_pos "t"
1165 use_parbox 0
1166 width "100col%"
1167 special "none"
1168 height "1in"
1169 height_special "totalheight"
1170 status open
1171
1172 \begin_layout Plain Layout
1173 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1174  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1175 \end_layout
1176
1177 \end_inset
1178
1179
1180 \begin_inset Caption
1181
1182 \begin_layout Plain Layout
1183 The functions 
1184 \begin_inset Formula $f(x)$
1185 \end_inset
1186
1187  and 
1188 \begin_inset Formula $g(x)$
1189 \end_inset
1190
1191  and the area left by 
1192 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1193 \end_inset
1194
1195
1196 \end_layout
1197
1198 \end_inset
1199
1200
1201 \end_layout
1202
1203 \end_inset
1204
1205
1206 \end_layout
1207
1208 \begin_layout Standard
1209 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1210 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1211  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1212  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\end{eqnarray*}
1213
1214 \end_inset
1215
1216
1217 \end_layout
1218
1219 \begin_layout Standard
1220 The volume of each washer would be
1221 \end_layout
1222
1223 \begin_layout Standard
1224 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1225 V_{washer} & = & A_{washer}\, dx\\
1226  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{eqnarray*}
1227
1228 \end_inset
1229
1230
1231 \end_layout
1232
1233 \begin_layout Standard
1234 \noindent
1235 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1236 \begin_inset Formula $a$
1237 \end_inset
1238
1239  and 
1240 \begin_inset Formula $b$
1241 \end_inset
1242
1243 , the integral is derived:
1244 \end_layout
1245
1246 \begin_layout Standard
1247 \begin_inset Formula \begin{equation}
1248 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{equation}
1249
1250 \end_inset
1251
1252
1253 \end_layout
1254
1255 \begin_layout Standard
1256 In the case of our quadratic drill bit::
1257 \begin_inset Float marginfigure
1258 wide false
1259 sideways false
1260 status open
1261
1262 \begin_layout Plain Layout
1263 \begin_inset Box Boxed
1264 position "t"
1265 hor_pos "c"
1266 has_inner_box 1
1267 inner_pos "t"
1268 use_parbox 0
1269 width "100col%"
1270 special "none"
1271 height "1in"
1272 height_special "totalheight"
1273 status open
1274
1275 \begin_layout Plain Layout
1276 This was the rotated set of 2 functions.
1277 \end_layout
1278
1279 \end_inset
1280
1281
1282 \begin_inset Caption
1283
1284 \begin_layout Plain Layout
1285 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1286 \end_layout
1287
1288 \end_inset
1289
1290
1291 \end_layout
1292
1293 \end_inset
1294
1295
1296 \end_layout
1297
1298 \begin_layout Standard
1299 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1300 \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\\
1301  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\, x\, dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\, dx\right)\\
1302  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1303  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1304  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1305  & = & 7.2\pi\end{eqnarray*}
1306
1307 \end_inset
1308
1309
1310 \end_layout
1311
1312 \begin_layout Standard
1313
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