]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/tufte-book.lyx
Move the documentation changelogs out of attic
[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 2.2 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 508
3 \begin_document
4 \begin_header
5 \save_transient_properties true
6 \origin /systemlyxdir/examples/
7 \textclass tufte-book
8 \use_default_options true
9 \maintain_unincluded_children false
10 \language english
11 \language_package default
12 \inputencoding auto
13 \fontencoding global
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_osf false
22 \font_sf_scale 100 100
23 \font_tt_scale 100 100
24 \graphics default
25 \default_output_format pdf2
26 \output_sync 0
27 \bibtex_command bibtex
28 \index_command default
29 \paperfontsize default
30 \spacing single
31 \use_hyperref true
32 \pdf_bookmarks true
33 \pdf_bookmarksnumbered false
34 \pdf_bookmarksopen true
35 \pdf_bookmarksopenlevel 1
36 \pdf_breaklinks false
37 \pdf_pdfborder true
38 \pdf_colorlinks false
39 \pdf_backref false
40 \pdf_pdfusetitle true
41 \papersize default
42 \use_geometry true
43 \use_package amsmath 1
44 \use_package amssymb 1
45 \use_package cancel 0
46 \use_package esint 1
47 \use_package mathdots 1
48 \use_package mathtools 0
49 \use_package mhchem 1
50 \use_package stackrel 0
51 \use_package stmaryrd 0
52 \use_package undertilde 0
53 \cite_engine basic
54 \cite_engine_type default
55 \biblio_style plain
56 \use_bibtopic false
57 \use_indices false
58 \paperorientation portrait
59 \suppress_date false
60 \justification true
61 \use_refstyle 0
62 \notefontcolor #0000ff
63 \index Index
64 \shortcut idx
65 \color #008000
66 \end_index
67 \secnumdepth 2
68 \tocdepth 2
69 \paragraph_separation indent
70 \paragraph_indentation default
71 \quotes_language english
72 \papercolumns 1
73 \papersides 1
74 \paperpagestyle default
75 \tracking_changes false
76 \output_changes false
77 \html_math_output 0
78 \html_css_as_file 0
79 \html_be_strict false
80 \end_header
81
82 \begin_body
83
84 \begin_layout Standard
85 \begin_inset Note Note
86 status open
87
88 \begin_layout Plain Layout
89
90 \series bold
91 Note
92 \series default
93 : To be able to view your file as PDF you must have the \SpecialChar LaTeX
94 -package 
95 \family sans
96 fpl
97 \family default
98  installed to your \SpecialChar LaTeX
99  system.
100  If you are using MiK\SpecialChar TeX
101 , you will automatically be asked to install this package
102  when previewing your file, if you are using \SpecialChar TeX
103 Live, use \SpecialChar TeX
104 Live's package manager.
105 \end_layout
106
107 \begin_layout Plain Layout
108
109 \series bold
110 Note 2
111 \series default
112 : If you wish to compile to PDF with plain \SpecialChar LaTeX
113  (instead of pdf\SpecialChar TeX
114 ), there is currently
115  a bug in the Tufte class that causes errors.
116  You can add the class option 'nols' (put this in the 
117 \begin_inset Quotes eld
118 \end_inset
119
120 Custom
121 \begin_inset Quotes erd
122 \end_inset
123
124  field of Document\SpecialChar menuseparator
125 Settings \SpecialChar menuseparator
126 Document Class) to get rid of the errors, but
127  this also removes letterspacing, an important part of the Tufte design.
128 \end_layout
129
130 \end_inset
131
132
133 \end_layout
134
135 \begin_layout Title
136 Tufte Examples
137 \end_layout
138
139 \begin_layout Author
140 Fake Author
141 \begin_inset Note Note
142 status open
143
144 \begin_layout Plain Layout
145 author of this example file: Jason Waskiewicz
146 \end_layout
147
148 \end_inset
149
150
151 \end_layout
152
153 \begin_layout Standard
154 \begin_inset CommandInset toc
155 LatexCommand tableofcontents
156
157 \end_inset
158
159
160 \end_layout
161
162 \begin_layout Chapter
163 The Features of the Tufte-book Class
164 \end_layout
165
166 \begin_layout Standard
167 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
168  
169 \family sans
170 Tufte-book
171 \family default
172  class.
173  In the first chapter, their use is outlined.
174  In the second chapter, their use through a handout that was created in
175  a calculus class is demonstrated.
176 \end_layout
177
178 \begin_layout Section
179 Features
180 \end_layout
181
182 \begin_layout Standard
183 The 
184 \family sans
185 Tufte-book
186 \family default
187  class is based on the work of 
188 \noun on
189 Edward Tufte
190 \noun default
191 .
192  It provides the same functionality as the 
193 \family sans
194 Tufte-handout
195 \family default
196  class with book-specific additions.
197  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
198  column of margin notes and margin figures.
199  This is to improve readability.
200 \end_layout
201
202 \begin_layout Standard
203 The features provided by this format include:
204 \end_layout
205
206 \begin_layout Itemize
207 Margin figures
208 \end_layout
209
210 \begin_layout Itemize
211 Ordinary figures in text with captions in margins
212 \end_layout
213
214 \begin_layout Itemize
215 Full width figures and text when needed
216 \end_layout
217
218 \begin_layout Itemize
219 \begin_inset Quotes eld
220 \end_inset
221
222 Footnotes
223 \begin_inset Quotes erd
224 \end_inset
225
226  in margins
227 \end_layout
228
229 \begin_layout Itemize
230 Limited layers of sections and subsections
231 \end_layout
232
233 \begin_layout Standard
234 In this sample document, some of these features are demonstrated.
235  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
236 \begin_inset Flex URL
237 status collapsed
238
239 \begin_layout Plain Layout
240
241 https://tufte-latex.github.io/tufte-latex/
242 \end_layout
243
244 \end_inset
245
246 .
247 \end_layout
248
249 \begin_layout Section
250 Page Layout
251 \end_layout
252
253 \begin_layout Standard
254 Tufte's margins are 
255 \begin_inset Quotes eld
256 \end_inset
257
258 ragged right
259 \begin_inset Quotes erd
260 \end_inset
261
262  rather than justified.
263 \begin_inset Flex Sidenote
264 status open
265
266 \begin_layout Plain Layout
267 To get justified text, add the option 
268 \emph on
269 justified
270 \emph default
271  to the 
272 \emph on
273 Custom
274 \emph default
275  field in 
276 \family sans
277 Document\SpecialChar menuseparator
278 Settings\SpecialChar menuseparator
279 Document Class
280 \family default
281 .
282 \end_layout
283
284 \end_inset
285
286  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
287 \emph on
288 justified
289 \emph default
290  is provided to change this.
291 \end_layout
292
293 \begin_layout Standard
294 Tufte also formats his pages asymmetrically.
295  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
296  odd or even.
297  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
298  in traditional book typography, by using the 
299 \emph on
300 symmetric
301 \emph default
302  class option.
303 \begin_inset Flex Sidenote
304 status open
305
306 \begin_layout Plain Layout
307 To create a symmetric layout, add the option 
308 \emph on
309 symmetric
310 \emph default
311  to the 
312 \emph on
313 Custom
314 \emph default
315  field in 
316 \family sans
317 Document\SpecialChar menuseparator
318 Settings\SpecialChar menuseparator
319 Document Class
320 \family default
321 .
322 \end_layout
323
324 \end_inset
325
326
327 \end_layout
328
329 \begin_layout Standard
330 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
331  If you like to refer to sections by number, move the 
332 \emph on
333 Numbering
334 \emph default
335  slider in 
336 \family sans
337 Document\SpecialChar menuseparator
338 Settings\SpecialChar menuseparator
339 Numbering & TOC
340 \family default
341  to the very right (as done in this document).
342 \begin_inset Flex Marginnote
343 status collapsed
344
345 \begin_layout Plain Layout
346 marginnote
347 \end_layout
348
349 \end_inset
350
351
352 \end_layout
353
354 \begin_layout Section
355 Figures
356 \end_layout
357
358 \begin_layout Standard
359 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
360 \end_layout
361
362 \begin_layout Standard
363 \begin_inset Float figure
364 wide false
365 sideways false
366 status open
367
368 \begin_layout Plain Layout
369 \begin_inset Box Boxed
370 position "t"
371 hor_pos "c"
372 has_inner_box 1
373 inner_pos "t"
374 use_parbox 0
375 use_makebox 0
376 width "100col%"
377 special "none"
378 height "1in"
379 height_special "totalheight"
380 thickness "0.4pt"
381 separation "3pt"
382 shadowsize "4pt"
383 framecolor "black"
384 backgroundcolor "none"
385 status open
386
387 \begin_layout Plain Layout
388 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
389 \end_layout
390
391 \end_inset
392
393
394 \begin_inset Caption Standard
395
396 \begin_layout Plain Layout
397 An ordinary figure float.
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 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
412 \begin_inset space ~
413 \end_inset
414
415
416 \begin_inset CommandInset ref
417 LatexCommand ref
418 reference "fig:margin-figure"
419
420 \end_inset
421
422 .
423 \end_layout
424
425 \begin_layout Standard
426 \begin_inset VSpace 5theight%
427 \end_inset
428
429
430 \end_layout
431
432 \begin_layout Standard
433 \begin_inset Float marginfigure
434 wide false
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 use_makebox 0
446 width "100col%"
447 special "none"
448 height "1in"
449 height_special "totalheight"
450 thickness "0.4pt"
451 separation "3pt"
452 shadowsize "4pt"
453 framecolor "black"
454 backgroundcolor "none"
455 status open
456
457 \begin_layout Plain Layout
458 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
459  this boring text.
460 \end_layout
461
462 \end_inset
463
464
465 \begin_inset Caption Standard
466
467 \begin_layout Plain Layout
468 A margin figure.
469 \begin_inset CommandInset label
470 LatexCommand label
471 name "fig:margin-figure"
472
473 \end_inset
474
475
476 \end_layout
477
478 \end_inset
479
480
481 \end_layout
482
483 \end_inset
484
485
486 \end_layout
487
488 \begin_layout Standard
489 \begin_inset Note Greyedout
490 status open
491
492 \begin_layout Plain Layout
493
494 \series bold
495 Note:
496 \series default
497  If you are using margin figures or tables you must use the default float
498  placement option in the document settings under 
499 \family sans
500 Float
501 \begin_inset space ~
502 \end_inset
503
504 Placement
505 \family default
506 .
507 \end_layout
508
509 \end_inset
510
511
512 \end_layout
513
514 \begin_layout Standard
515 In the same vein, the 
516 \family sans
517 Tufte-book
518 \family default
519  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
520  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
521  a concept such as 
522 \begin_inset Quotes eld
523 \end_inset
524
525 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
526 \begin_inset Quotes erd
527 \end_inset
528
529  More detailed data such as flame test results and comments should be put
530  in a full-width table instead.
531 \end_layout
532
533 \begin_layout Standard
534 Finally, 
535 \family sans
536 Tufte-book
537 \family default
538  provides a full-width figure.
539  This one takes up the entire width of the page, i.
540 \begin_inset space \thinspace{}
541 \end_inset
542
543 e., text and margin.
544  See Fig.
545 \begin_inset space ~
546 \end_inset
547
548
549 \begin_inset CommandInset ref
550 LatexCommand ref
551 reference "fig:full-width-figure"
552
553 \end_inset
554
555  for an example.
556 \end_layout
557
558 \begin_layout Standard
559 \begin_inset Float figure
560 wide true
561 sideways false
562 status open
563
564 \begin_layout Plain Layout
565 \begin_inset Box Boxed
566 position "t"
567 hor_pos "c"
568 has_inner_box 1
569 inner_pos "t"
570 use_parbox 0
571 use_makebox 0
572 width "100line%"
573 special "none"
574 height "1in"
575 height_special "totalheight"
576 thickness "0.4pt"
577 separation "3pt"
578 shadowsize "4pt"
579 framecolor "black"
580 backgroundcolor "none"
581 status open
582
583 \begin_layout Plain Layout
584 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
585  this boring text.
586 \end_layout
587
588 \end_inset
589
590
591 \begin_inset VSpace defskip
592 \end_inset
593
594
595 \end_layout
596
597 \begin_layout Plain Layout
598 \begin_inset Caption Standard
599
600 \begin_layout Plain Layout
601 A full-width figure.
602 \begin_inset CommandInset label
603 LatexCommand label
604 name "fig:full-width-figure"
605
606 \end_inset
607
608
609 \end_layout
610
611 \end_inset
612
613
614 \end_layout
615
616 \end_inset
617
618
619 \end_layout
620
621 \begin_layout Section
622 Working with Text
623 \end_layout
624
625 \begin_layout Standard
626 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
627  extensive use of sidenotes.
628  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
629  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
630 \begin_inset Foot
631 status open
632
633 \begin_layout Plain Layout
634 This is a sidenote that was entered using a 
635 \family typewriter
636 footnote
637 \family default
638 .
639 \end_layout
640
641 \end_inset
642
643  Alternatively, you can also use the 
644 \family typewriter
645 Sidenote
646 \family default
647  inset directly; you'll find it in the 
648 \family sans
649 Insert\SpecialChar menuseparator
650 Custom Insets
651 \family default
652  menu.
653 \begin_inset Flex Sidenote
654 status open
655
656 \begin_layout Plain Layout
657 This is a sidenote that was entered using a 
658 \family typewriter
659 sidenote
660 \family default
661 .
662 \end_layout
663
664 \end_inset
665
666
667 \end_layout
668
669 \begin_layout Standard
670 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
671  mark (the superscript number), you can use the 
672 \family typewriter
673 Marginnote
674 \family default
675  inset.
676  
677 \begin_inset Flex Marginnote
678 status open
679
680 \begin_layout Plain Layout
681 This is Tufte's margin note.
682  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
683  in the main text where this note was written.
684 \end_layout
685
686 \end_inset
687
688  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
689 \begin_inset Marginal
690 status open
691
692 \begin_layout Plain Layout
693 This is a normal margin note.
694  Don't use it.
695 \end_layout
696
697 \end_inset
698
699
700 \end_layout
701
702 \begin_layout Standard
703 \begin_inset Flex NewThought
704 status open
705
706 \begin_layout Plain Layout
707 Another useful
708 \end_layout
709
710 \end_inset
711
712  innovation is Tufte's 
713 \family typewriter
714 NewThought
715 \family default
716  character style (
717 \family sans
718 Edit\SpecialChar menuseparator
719 TextStyle\SpecialChar menuseparator
720 NewThought
721 \family default
722 ).
723  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
724  paragraph.
725  
726 \end_layout
727
728 \begin_layout Standard
729 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
730 s on existing commands for letterspacing.
731 \end_layout
732
733 \begin_layout Standard
734 When setting strings of 
735 \begin_inset Flex AllCaps
736 status open
737
738 \begin_layout Plain Layout
739 ALL CAPS
740 \end_layout
741
742 \end_inset
743
744  or 
745 \begin_inset Flex SmallCaps
746 status open
747
748 \begin_layout Plain Layout
749 small caps
750 \end_layout
751
752 \end_inset
753
754 , the letterspacing—that is, the spacing between the letters—should be increased
755  slightly.
756 \begin_inset CommandInset citation
757 LatexCommand cite
758 key "Bringhurst2005"
759
760 \end_inset
761
762  The 
763 \emph on
764 AllCaps
765 \emph default
766  character style (
767 \family sans
768 Edit\SpecialChar menuseparator
769 TextStyle\SpecialChar menuseparator
770 AllCaps
771 \family default
772 ) has proper letterspacing for strings of 
773 \begin_inset Flex AllCaps
774 status open
775
776 \begin_layout Plain Layout
777 FULL CAPITAL LETTERS
778 \end_layout
779
780 \end_inset
781
782 , and the 
783 \emph on
784 SmallCaps
785 \emph default
786  character style (
787 \family sans
788 Edit\SpecialChar menuseparator
789 TextStyle\SpecialChar menuseparator
790 SmallCaps
791 \family default
792 ) has letterspacing for 
793 \begin_inset Flex SmallCaps
794 status open
795
796 \begin_layout Plain Layout
797 small capital letters
798 \end_layout
799
800 \end_inset
801
802 .
803  These commands will also automatically convert the case of the text to
804  upper- or lowercase, respectively.
805 \end_layout
806
807 \begin_layout Standard
808 The normal 
809 \emph on
810 Small Caps
811 \emph default
812  shape has also been redefined to include letterspacing.
813  Its case is left as is, however.
814  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
815 \shape smallcaps
816 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
817 \end_layout
818
819 \begin_layout Standard
820 Finally, the
821 \emph on
822  Full Width
823 \emph default
824  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
825  the main text block and the sidenotes area:
826 \end_layout
827
828 \begin_layout Full Width
829 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
830  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
831  Curabitur dictum gravida mauris.
832  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
833  Donec vehicula augue eu neque.
834  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
835  ac turpis egestas.
836  Mauris ut leo.
837  Cras viverra metus rhoncus sem.
838  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
839  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
840  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
841  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
842  Aenean faucibus.
843  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
844  Curabitur auctor semper nulla.
845  Donec varius orci eget risus.
846  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
847  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
848 \end_layout
849
850 \begin_layout Section
851 References
852 \end_layout
853
854 \begin_layout Standard
855 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
856  This can be accomplished using the normal citation command.
857 \begin_inset Foot
858 status collapsed
859
860 \begin_layout Plain Layout
861 The previous section includes a citation.
862 \end_layout
863
864 \end_inset
865
866
867 \end_layout
868
869 \begin_layout Standard
870 The complete list of references may also be printed automatically by using
871  
872 \family sans
873 Insert\SpecialChar menuseparator
874 Lists/TOC\SpecialChar menuseparator
875 Bib\SpecialChar TeX
876
877 \begin_inset space ~
878 \end_inset
879
880 Bibliography
881 \family default
882  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
883  a bibliography at the end of your document, place the 
884 \family sans
885 Bib\SpecialChar TeX
886
887 \begin_inset space ~
888 \end_inset
889
890 Bibliography
891 \family default
892  inset inside a \SpecialChar LyX
893  note and use the \SpecialChar LaTeX
894  command 
895 \family typewriter
896
897 \backslash
898 nobibliography
899 \family default
900  the text.
901 \end_layout
902
903 \begin_layout Chapter
904 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
905 \end_layout
906
907 \begin_layout Standard
908 Imagine taking a function like 
909 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
910 \end_inset
911
912  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
913  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
914  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
915  how much water that cup could hold.
916 \end_layout
917
918 \begin_layout Section
919 Visualizing Rotation
920 \end_layout
921
922 \begin_layout Standard
923 \begin_inset Float marginfigure
924 wide false
925 sideways false
926 status open
927
928 \begin_layout Plain Layout
929 \begin_inset Box Boxed
930 position "t"
931 hor_pos "c"
932 has_inner_box 1
933 inner_pos "t"
934 use_parbox 0
935 use_makebox 0
936 width "100col%"
937 special "none"
938 height "1in"
939 height_special "totalheight"
940 thickness "0.4pt"
941 separation "3pt"
942 shadowsize "4pt"
943 framecolor "black"
944 backgroundcolor "none"
945 status open
946
947 \begin_layout Plain Layout
948 I had a graph of the square root function here.
949 \end_layout
950
951 \end_inset
952
953
954 \begin_inset Caption Standard
955
956 \begin_layout Plain Layout
957 \begin_inset CommandInset label
958 LatexCommand label
959 name "mar:A-graph-of"
960
961 \end_inset
962
963 A graph of 
964 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
965 \end_inset
966
967
968 \end_layout
969
970 \end_inset
971
972
973 \end_layout
974
975 \end_inset
976
977
978 \end_layout
979
980 \begin_layout Standard
981 \begin_inset Float marginfigure
982 wide false
983 sideways false
984 status open
985
986 \begin_layout Plain Layout
987 \begin_inset Box Boxed
988 position "t"
989 hor_pos "c"
990 has_inner_box 1
991 inner_pos "t"
992 use_parbox 0
993 use_makebox 0
994 width "100col%"
995 special "none"
996 height "1in"
997 height_special "totalheight"
998 thickness "0.4pt"
999 separation "3pt"
1000 shadowsize "4pt"
1001 framecolor "black"
1002 backgroundcolor "none"
1003 status open
1004
1005 \begin_layout Plain Layout
1006 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
1007  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
1008 \end_layout
1009
1010 \end_inset
1011
1012
1013 \begin_inset Caption Standard
1014
1015 \begin_layout Plain Layout
1016 \begin_inset CommandInset label
1017 LatexCommand label
1018 name "mar:rotated"
1019
1020 \end_inset
1021
1022 A graph of 
1023 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1024 \end_inset
1025
1026  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
1027 \end_layout
1028
1029 \end_inset
1030
1031
1032 \end_layout
1033
1034 \end_inset
1035
1036
1037 \end_layout
1038
1039 \begin_layout Standard
1040 Figure 
1041 \begin_inset CommandInset ref
1042 LatexCommand ref
1043 reference "mar:A-graph-of"
1044
1045 \end_inset
1046
1047  shows the plot of the function 
1048 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
1049 \end_inset
1050
1051  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
1052  The resulting figure would be somewhat like figure 
1053 \begin_inset CommandInset ref
1054 LatexCommand ref
1055 reference "mar:rotated"
1056
1057 \end_inset
1058
1059 .
1060  This is akin to a cup lying on its side.
1061  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
1062  figure to show that it is indeed rotated.
1063 \end_layout
1064
1065 \begin_layout Standard
1066 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
1067  When we integrated the original square root function to find its area,
1068  we imagined a series of rectangles inside the figure.
1069  Their height was 
1070 \begin_inset Formula $h=f(x)$
1071 \end_inset
1072
1073  and their width was 
1074 \begin_inset Formula $dx$
1075 \end_inset
1076
1077 .
1078  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
1079  these areas and rewrote this as 
1080 \begin_inset Formula $\int\,f(x)\,dx$
1081 \end_inset
1082
1083 , or, in this specific case, 
1084 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\,dx$
1085 \end_inset
1086
1087 .
1088 \end_layout
1089
1090 \begin_layout Standard
1091 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
1092  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
1093  This creates a series of cylinders.
1094 \begin_inset Flex Sidenote
1095 status collapsed
1096
1097 \begin_layout Plain Layout
1098 The text refers to these cylinders as "disks".
1099  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
1100 \end_layout
1101
1102 \end_inset
1103
1104  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
1105  The basic formula is:
1106 \end_layout
1107
1108 \begin_layout Standard
1109 \begin_inset Formula 
1110 \[
1111 V=hA
1112 \]
1113
1114 \end_inset
1115
1116
1117 \end_layout
1118
1119 \begin_layout Standard
1120 \noindent
1121 where 
1122 \begin_inset Formula $h$
1123 \end_inset
1124
1125  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1126 \begin_inset Formula $dx$
1127 \end_inset
1128
1129 .
1130  The area of each figure is a circle where 
1131 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1132 \end_inset
1133
1134 .
1135  The radius in this case is the function 
1136 \begin_inset Formula $f(x)$
1137 \end_inset
1138
1139 .
1140  By substitution
1141 \end_layout
1142
1143 \begin_layout Standard
1144 \begin_inset Formula 
1145 \[
1146 A=\pi f^{2}(x)
1147 \]
1148
1149 \end_inset
1150
1151
1152 \end_layout
1153
1154 \begin_layout Standard
1155 \noindent
1156 In our specific case, 
1157 \end_layout
1158
1159 \begin_layout Standard
1160 \begin_inset Formula 
1161 \begin{eqnarray*}
1162 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1163  & = & \pi x
1164 \end{eqnarray*}
1165
1166 \end_inset
1167
1168
1169 \end_layout
1170
1171 \begin_layout Standard
1172 To calculate the volume of one disk, we have
1173 \end_layout
1174
1175 \begin_layout Standard
1176 \begin_inset Formula 
1177 \[
1178 V=\pi x\,dx
1179 \]
1180
1181 \end_inset
1182
1183
1184 \end_layout
1185
1186 \begin_layout Standard
1187 \noindent
1188 or, in the general case
1189 \end_layout
1190
1191 \begin_layout Standard
1192 \begin_inset Formula 
1193 \[
1194 V=\pi f^{2}(x)\,dx
1195 \]
1196
1197 \end_inset
1198
1199
1200 \end_layout
1201
1202 \begin_layout Standard
1203 To find the volume of the figure between points 
1204 \begin_inset Formula $a$
1205 \end_inset
1206
1207  and 
1208 \begin_inset Formula $b$
1209 \end_inset
1210
1211  we sum the volumes by means of integration:
1212 \end_layout
1213
1214 \begin_layout Standard
1215 \begin_inset Formula 
1216 \begin{equation}
1217 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\,dx
1218 \end{equation}
1219
1220 \end_inset
1221
1222
1223 \end_layout
1224
1225 \begin_layout Standard
1226 \noindent
1227 In the specific example, over the interval 
1228 \begin_inset Formula $[0,4]$
1229 \end_inset
1230
1231
1232 \end_layout
1233
1234 \begin_layout Standard
1235 \begin_inset Formula 
1236 \begin{eqnarray*}
1237 \int_{0}^{4}\,\pi x\,dx & = & \pi\int_{0}^{4}\,x\,dx\\
1238  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1239  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1240  & = & 8\pi
1241 \end{eqnarray*}
1242
1243 \end_inset
1244
1245
1246 \end_layout
1247
1248 \begin_layout Standard
1249 \begin_inset Flex NewThought
1250 status open
1251
1252 \begin_layout Plain Layout
1253 Suppose I drill
1254 \end_layout
1255
1256 \end_inset
1257
1258  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1259  It is made with a quadratic shaped bit.
1260 \begin_inset Flex Sidenote
1261 status collapsed
1262
1263 \begin_layout Plain Layout
1264 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1265 \end_layout
1266
1267 \end_inset
1268
1269  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1270 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1271 \end_inset
1272
1273 .
1274  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1275  of the entire 
1276 \begin_inset Quotes eld
1277 \end_inset
1278
1279 cup
1280 \begin_inset Quotes erd
1281 \end_inset
1282
1283 .
1284  Each individual cylinder would become like a 
1285 \begin_inset Quotes eld
1286 \end_inset
1287
1288 washer
1289 \begin_inset Quotes erd
1290 \end_inset
1291
1292 .
1293  To get the area of one washer, I would use the formula
1294 \end_layout
1295
1296 \begin_layout Standard
1297 \begin_inset Float marginfigure
1298 wide false
1299 sideways false
1300 status open
1301
1302 \begin_layout Plain Layout
1303 \begin_inset Box Boxed
1304 position "t"
1305 hor_pos "c"
1306 has_inner_box 1
1307 inner_pos "t"
1308 use_parbox 0
1309 use_makebox 0
1310 width "100col%"
1311 special "none"
1312 height "1in"
1313 height_special "totalheight"
1314 thickness "0.4pt"
1315 separation "3pt"
1316 shadowsize "4pt"
1317 framecolor "black"
1318 backgroundcolor "none"
1319 status open
1320
1321 \begin_layout Plain Layout
1322 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1323  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1324 \end_layout
1325
1326 \end_inset
1327
1328
1329 \begin_inset Caption Standard
1330
1331 \begin_layout Plain Layout
1332 The functions 
1333 \begin_inset Formula $f(x)$
1334 \end_inset
1335
1336  and 
1337 \begin_inset Formula $g(x)$
1338 \end_inset
1339
1340  and the area left by 
1341 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1342 \end_inset
1343
1344
1345 \end_layout
1346
1347 \end_inset
1348
1349
1350 \end_layout
1351
1352 \end_inset
1353
1354
1355 \end_layout
1356
1357 \begin_layout Standard
1358 \begin_inset Formula 
1359 \begin{eqnarray*}
1360 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1361  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1362  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1363 \end{eqnarray*}
1364
1365 \end_inset
1366
1367
1368 \end_layout
1369
1370 \begin_layout Standard
1371 The volume of each washer would be
1372 \end_layout
1373
1374 \begin_layout Standard
1375 \begin_inset Formula 
1376 \begin{eqnarray*}
1377 V_{washer} & = & A_{washer}\,dx\\
1378  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1379 \end{eqnarray*}
1380
1381 \end_inset
1382
1383
1384 \end_layout
1385
1386 \begin_layout Standard
1387 \noindent
1388 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1389 \begin_inset Formula $a$
1390 \end_inset
1391
1392  and 
1393 \begin_inset Formula $b$
1394 \end_inset
1395
1396 , the integral is derived:
1397 \end_layout
1398
1399 \begin_layout Standard
1400 \begin_inset Formula 
1401 \begin{equation}
1402 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1403 \end{equation}
1404
1405 \end_inset
1406
1407
1408 \end_layout
1409
1410 \begin_layout Standard
1411 In the case of our quadratic drill bit::
1412 \begin_inset Float marginfigure
1413 wide false
1414 sideways false
1415 status open
1416
1417 \begin_layout Plain Layout
1418 \begin_inset Box Boxed
1419 position "t"
1420 hor_pos "c"
1421 has_inner_box 1
1422 inner_pos "t"
1423 use_parbox 0
1424 use_makebox 0
1425 width "100col%"
1426 special "none"
1427 height "1in"
1428 height_special "totalheight"
1429 thickness "0.4pt"
1430 separation "3pt"
1431 shadowsize "4pt"
1432 framecolor "black"
1433 backgroundcolor "none"
1434 status open
1435
1436 \begin_layout Plain Layout
1437 This was the rotated set of 2 functions.
1438 \end_layout
1439
1440 \end_inset
1441
1442
1443 \begin_inset Caption Standard
1444
1445 \begin_layout Plain Layout
1446 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1447 \end_layout
1448
1449 \end_inset
1450
1451
1452 \end_layout
1453
1454 \end_inset
1455
1456
1457 \end_layout
1458
1459 \begin_layout Standard
1460 \begin_inset Formula 
1461 \begin{eqnarray*}
1462 \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\\
1463  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\,x\,dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\,dx\right)\\
1464  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1465  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1466  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1467  & = & 7.2\pi
1468 \end{eqnarray*}
1469
1470 \end_inset
1471
1472
1473 \end_layout
1474
1475 \begin_layout Standard
1476
1477 \end_layout
1478
1479 \begin_layout Section
1480 Homework 
1481 \end_layout
1482
1483 \begin_layout Itemize
1484 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1485 \end_layout
1486
1487 \begin_layout Standard
1488 \begin_inset CommandInset bibtex
1489 LatexCommand bibtex
1490 bibfiles "biblioExample"
1491 options "plainnat"
1492
1493 \end_inset
1494
1495
1496 \end_layout
1497
1498 \end_body
1499 \end_document