]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/tufte-book.lyx
Merge branch 'master' of git.lyx.org:lyx
[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 2.3 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 544
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 \use_microtype false
25 \use_dash_ligatures false
26 \graphics default
27 \default_output_format pdf2
28 \output_sync 0
29 \bibtex_command bibtex
30 \index_command default
31 \paperfontsize default
32 \spacing single
33 \use_hyperref true
34 \pdf_bookmarks true
35 \pdf_bookmarksnumbered false
36 \pdf_bookmarksopen true
37 \pdf_bookmarksopenlevel 1
38 \pdf_breaklinks false
39 \pdf_pdfborder true
40 \pdf_colorlinks false
41 \pdf_backref false
42 \pdf_pdfusetitle true
43 \papersize default
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45 \use_package amsmath 1
46 \use_package amssymb 1
47 \use_package cancel 1
48 \use_package esint 1
49 \use_package mathdots 1
50 \use_package mathtools 1
51 \use_package mhchem 1
52 \use_package stackrel 1
53 \use_package stmaryrd 1
54 \use_package undertilde 1
55 \cite_engine basic
56 \cite_engine_type default
57 \biblio_style plain
58 \use_bibtopic false
59 \use_indices false
60 \paperorientation portrait
61 \suppress_date false
62 \justification true
63 \use_refstyle 0
64 \use_minted 0
65 \notefontcolor #0000ff
66 \index Index
67 \shortcut idx
68 \color #008000
69 \end_index
70 \secnumdepth 2
71 \tocdepth 2
72 \paragraph_separation indent
73 \paragraph_indentation default
74 \is_math_indent 0
75 \math_numbering_side default
76 \quotes_style english
77 \dynamic_quotes 0
78 \papercolumns 1
79 \papersides 1
80 \paperpagestyle default
81 \tracking_changes false
82 \output_changes false
83 \html_math_output 0
84 \html_css_as_file 0
85 \html_be_strict false
86 \end_header
87
88 \begin_body
89
90 \begin_layout Standard
91 \begin_inset Note Note
92 status open
93
94 \begin_layout Plain Layout
95
96 \series bold
97 Note
98 \series default
99 : To be able to view your file as PDF you must have the \SpecialChar LaTeX
100 -package 
101 \family sans
102 fpl
103 \family default
104  installed to your \SpecialChar LaTeX
105  system.
106  If you are using MiK\SpecialChar TeX
107 , you will automatically be asked to install this package
108  when previewing your file, if you are using \SpecialChar TeX
109 Live, use \SpecialChar TeX
110 Live's package manager.
111 \end_layout
112
113 \begin_layout Plain Layout
114
115 \series bold
116 Note 2
117 \series default
118 : If you wish to compile to PDF with plain \SpecialChar LaTeX
119  (instead of pdf\SpecialChar TeX
120 ), there is currently
121  a bug in the Tufte class that causes errors.
122  You can add the class option 'nols' (put this in the 
123 \begin_inset Quotes eld
124 \end_inset
125
126 Custom
127 \begin_inset Quotes erd
128 \end_inset
129
130  field of Document\SpecialChar menuseparator
131 Settings \SpecialChar menuseparator
132 Document Class) to get rid of the errors, but
133  this also removes letterspacing, an important part of the Tufte design.
134 \end_layout
135
136 \end_inset
137
138
139 \end_layout
140
141 \begin_layout Title
142 Tufte Examples
143 \end_layout
144
145 \begin_layout Author
146 Fake Author
147 \begin_inset Note Note
148 status open
149
150 \begin_layout Plain Layout
151 author of this example file: Jason Waskiewicz
152 \end_layout
153
154 \end_inset
155
156
157 \end_layout
158
159 \begin_layout Standard
160 \begin_inset CommandInset toc
161 LatexCommand tableofcontents
162
163 \end_inset
164
165
166 \end_layout
167
168 \begin_layout Chapter
169 The Features of the Tufte-book Class
170 \end_layout
171
172 \begin_layout Standard
173 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
174  
175 \family sans
176 Tufte-book
177 \family default
178  class.
179  In the first chapter, their use is outlined.
180  In the second chapter, their use through a handout that was created in
181  a calculus class is demonstrated.
182 \end_layout
183
184 \begin_layout Section
185 Features
186 \end_layout
187
188 \begin_layout Standard
189 The 
190 \family sans
191 Tufte-book
192 \family default
193  class is based on the work of 
194 \noun on
195 Edward Tufte
196 \noun default
197 .
198  It provides the same functionality as the 
199 \family sans
200 Tufte-handout
201 \family default
202  class with book-specific additions.
203  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
204  column of margin notes and margin figures.
205  This is to improve readability.
206 \end_layout
207
208 \begin_layout Standard
209 The features provided by this format include:
210 \end_layout
211
212 \begin_layout Itemize
213 Margin figures
214 \end_layout
215
216 \begin_layout Itemize
217 Ordinary figures in text with captions in margins
218 \end_layout
219
220 \begin_layout Itemize
221 Full width figures and text when needed
222 \end_layout
223
224 \begin_layout Itemize
225 \begin_inset Quotes eld
226 \end_inset
227
228 Footnotes
229 \begin_inset Quotes erd
230 \end_inset
231
232  in margins
233 \end_layout
234
235 \begin_layout Itemize
236 Limited layers of sections and subsections
237 \end_layout
238
239 \begin_layout Standard
240 In this sample document, some of these features are demonstrated.
241  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
242 \begin_inset Flex URL
243 status collapsed
244
245 \begin_layout Plain Layout
246
247 https://tufte-latex.github.io/tufte-latex/
248 \end_layout
249
250 \end_inset
251
252 .
253 \end_layout
254
255 \begin_layout Section
256 Page Layout
257 \end_layout
258
259 \begin_layout Standard
260 Tufte's margins are 
261 \begin_inset Quotes eld
262 \end_inset
263
264 ragged right
265 \begin_inset Quotes erd
266 \end_inset
267
268  rather than justified.
269 \begin_inset Flex Sidenote
270 status open
271
272 \begin_layout Plain Layout
273 To get justified text, add the option 
274 \emph on
275 justified
276 \emph default
277  to the 
278 \emph on
279 Custom
280 \emph default
281  field in 
282 \family sans
283 Document\SpecialChar menuseparator
284 Settings\SpecialChar menuseparator
285 Document Class
286 \family default
287 .
288 \end_layout
289
290 \end_inset
291
292  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
293 \emph on
294 justified
295 \emph default
296  is provided to change this.
297 \end_layout
298
299 \begin_layout Standard
300 Tufte also formats his pages asymmetrically.
301  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
302  odd or even.
303  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
304  in traditional book typography, by using the 
305 \emph on
306 symmetric
307 \emph default
308  class option.
309 \begin_inset Flex Sidenote
310 status open
311
312 \begin_layout Plain Layout
313 To create a symmetric layout, add the option 
314 \emph on
315 symmetric
316 \emph default
317  to the 
318 \emph on
319 Custom
320 \emph default
321  field in 
322 \family sans
323 Document\SpecialChar menuseparator
324 Settings\SpecialChar menuseparator
325 Document Class
326 \family default
327 .
328 \end_layout
329
330 \end_inset
331
332
333 \end_layout
334
335 \begin_layout Standard
336 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
337  If you like to refer to sections by number, move the 
338 \emph on
339 Numbering
340 \emph default
341  slider in 
342 \family sans
343 Document\SpecialChar menuseparator
344 Settings\SpecialChar menuseparator
345 Numbering & TOC
346 \family default
347  to the very right (as done in this document).
348 \begin_inset Flex Marginnote
349 status collapsed
350
351 \begin_layout Plain Layout
352 marginnote
353 \end_layout
354
355 \end_inset
356
357
358 \end_layout
359
360 \begin_layout Section
361 Figures
362 \end_layout
363
364 \begin_layout Standard
365 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
366 \end_layout
367
368 \begin_layout Standard
369 \begin_inset Float figure
370 wide false
371 sideways false
372 status open
373
374 \begin_layout Plain Layout
375 \begin_inset Box Boxed
376 position "t"
377 hor_pos "c"
378 has_inner_box 1
379 inner_pos "t"
380 use_parbox 0
381 use_makebox 0
382 width "100col%"
383 special "none"
384 height "1in"
385 height_special "totalheight"
386 thickness "0.4pt"
387 separation "3pt"
388 shadowsize "4pt"
389 framecolor "black"
390 backgroundcolor "none"
391 status open
392
393 \begin_layout Plain Layout
394 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
395 \end_layout
396
397 \end_inset
398
399
400 \begin_inset Caption Standard
401
402 \begin_layout Plain Layout
403 An ordinary figure float.
404 \end_layout
405
406 \end_inset
407
408
409 \end_layout
410
411 \end_inset
412
413
414 \end_layout
415
416 \begin_layout Standard
417 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
418 \begin_inset space ~
419 \end_inset
420
421
422 \begin_inset CommandInset ref
423 LatexCommand ref
424 reference "fig:margin-figure"
425
426 \end_inset
427
428 .
429 \end_layout
430
431 \begin_layout Standard
432 \begin_inset VSpace 5theight%
433 \end_inset
434
435
436 \end_layout
437
438 \begin_layout Standard
439 \begin_inset Float marginfigure
440 wide false
441 sideways false
442 status open
443
444 \begin_layout Plain Layout
445 \begin_inset Box Boxed
446 position "t"
447 hor_pos "c"
448 has_inner_box 1
449 inner_pos "t"
450 use_parbox 0
451 use_makebox 0
452 width "100col%"
453 special "none"
454 height "1in"
455 height_special "totalheight"
456 thickness "0.4pt"
457 separation "3pt"
458 shadowsize "4pt"
459 framecolor "black"
460 backgroundcolor "none"
461 status open
462
463 \begin_layout Plain Layout
464 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
465  this boring text.
466 \end_layout
467
468 \end_inset
469
470
471 \begin_inset Caption Standard
472
473 \begin_layout Plain Layout
474 A margin figure.
475 \begin_inset CommandInset label
476 LatexCommand label
477 name "fig:margin-figure"
478
479 \end_inset
480
481
482 \end_layout
483
484 \end_inset
485
486
487 \end_layout
488
489 \end_inset
490
491
492 \end_layout
493
494 \begin_layout Standard
495 \begin_inset Note Greyedout
496 status open
497
498 \begin_layout Plain Layout
499
500 \series bold
501 Note:
502 \series default
503  If you are using margin figures or tables you must use the default float
504  placement option in the document settings under 
505 \family sans
506 Float
507 \begin_inset space ~
508 \end_inset
509
510 Placement
511 \family default
512 .
513 \end_layout
514
515 \end_inset
516
517
518 \end_layout
519
520 \begin_layout Standard
521 In the same vein, the 
522 \family sans
523 Tufte-book
524 \family default
525  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
526  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
527  a concept such as 
528 \begin_inset Quotes eld
529 \end_inset
530
531 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
532 \begin_inset Quotes erd
533 \end_inset
534
535  More detailed data such as flame test results and comments should be put
536  in a full-width table instead.
537 \end_layout
538
539 \begin_layout Standard
540 Finally, 
541 \family sans
542 Tufte-book
543 \family default
544  provides a full-width figure.
545  This one takes up the entire width of the page, i.
546 \begin_inset space \thinspace{}
547 \end_inset
548
549 e., text and margin.
550  See Fig.
551 \begin_inset space ~
552 \end_inset
553
554
555 \begin_inset CommandInset ref
556 LatexCommand ref
557 reference "fig:full-width-figure"
558
559 \end_inset
560
561  for an example.
562 \end_layout
563
564 \begin_layout Standard
565 \begin_inset Float figure
566 wide true
567 sideways false
568 status open
569
570 \begin_layout Plain Layout
571 \begin_inset Box Boxed
572 position "t"
573 hor_pos "c"
574 has_inner_box 1
575 inner_pos "t"
576 use_parbox 0
577 use_makebox 0
578 width "100line%"
579 special "none"
580 height "1in"
581 height_special "totalheight"
582 thickness "0.4pt"
583 separation "3pt"
584 shadowsize "4pt"
585 framecolor "black"
586 backgroundcolor "none"
587 status open
588
589 \begin_layout Plain Layout
590 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
591  this boring text.
592 \end_layout
593
594 \end_inset
595
596
597 \begin_inset VSpace defskip
598 \end_inset
599
600
601 \end_layout
602
603 \begin_layout Plain Layout
604 \begin_inset Caption Standard
605
606 \begin_layout Plain Layout
607 A full-width figure.
608 \begin_inset CommandInset label
609 LatexCommand label
610 name "fig:full-width-figure"
611
612 \end_inset
613
614
615 \end_layout
616
617 \end_inset
618
619
620 \end_layout
621
622 \end_inset
623
624
625 \end_layout
626
627 \begin_layout Section
628 Working with Text
629 \end_layout
630
631 \begin_layout Standard
632 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
633  extensive use of sidenotes.
634  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
635  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
636 \begin_inset Foot
637 status open
638
639 \begin_layout Plain Layout
640 This is a sidenote that was entered using a 
641 \family typewriter
642 footnote
643 \family default
644 .
645 \end_layout
646
647 \end_inset
648
649  Alternatively, you can also use the 
650 \family typewriter
651 Sidenote
652 \family default
653  inset directly; you'll find it in the 
654 \family sans
655 Insert\SpecialChar menuseparator
656 Custom Insets
657 \family default
658  menu.
659 \begin_inset Flex Sidenote
660 status open
661
662 \begin_layout Plain Layout
663 This is a sidenote that was entered using a 
664 \family typewriter
665 sidenote
666 \family default
667 .
668 \end_layout
669
670 \end_inset
671
672
673 \end_layout
674
675 \begin_layout Standard
676 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
677  mark (the superscript number), you can use the 
678 \family typewriter
679 Marginnote
680 \family default
681  inset.
682  
683 \begin_inset Flex Marginnote
684 status open
685
686 \begin_layout Plain Layout
687 This is Tufte's margin note.
688  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
689  in the main text where this note was written.
690 \end_layout
691
692 \end_inset
693
694  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
695 \begin_inset Marginal
696 status open
697
698 \begin_layout Plain Layout
699 This is a normal margin note.
700  Don't use it.
701 \end_layout
702
703 \end_inset
704
705
706 \end_layout
707
708 \begin_layout Standard
709 \begin_inset Flex NewThought
710 status open
711
712 \begin_layout Plain Layout
713 Another useful
714 \end_layout
715
716 \end_inset
717
718  innovation is Tufte's 
719 \family typewriter
720 NewThought
721 \family default
722  character style (
723 \family sans
724 Edit\SpecialChar menuseparator
725 TextStyle\SpecialChar menuseparator
726 NewThought
727 \family default
728 ).
729  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
730  paragraph.
731  
732 \end_layout
733
734 \begin_layout Standard
735 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
736 s on existing commands for letterspacing.
737 \end_layout
738
739 \begin_layout Standard
740 When setting strings of 
741 \begin_inset Flex AllCaps
742 status open
743
744 \begin_layout Plain Layout
745 ALL CAPS
746 \end_layout
747
748 \end_inset
749
750  or 
751 \begin_inset Flex SmallCaps
752 status open
753
754 \begin_layout Plain Layout
755 small caps
756 \end_layout
757
758 \end_inset
759
760 , the letterspacing—that is, the spacing between the letters—should be increased
761  slightly.
762 \begin_inset CommandInset citation
763 LatexCommand cite
764 key "Bringhurst2005"
765 literal "true"
766
767 \end_inset
768
769  The 
770 \emph on
771 AllCaps
772 \emph default
773  character style (
774 \family sans
775 Edit\SpecialChar menuseparator
776 TextStyle\SpecialChar menuseparator
777 AllCaps
778 \family default
779 ) has proper letterspacing for strings of 
780 \begin_inset Flex AllCaps
781 status open
782
783 \begin_layout Plain Layout
784 FULL CAPITAL LETTERS
785 \end_layout
786
787 \end_inset
788
789 , and the 
790 \emph on
791 SmallCaps
792 \emph default
793  character style (
794 \family sans
795 Edit\SpecialChar menuseparator
796 TextStyle\SpecialChar menuseparator
797 SmallCaps
798 \family default
799 ) has letterspacing for 
800 \begin_inset Flex SmallCaps
801 status open
802
803 \begin_layout Plain Layout
804 small capital letters
805 \end_layout
806
807 \end_inset
808
809 .
810  These commands will also automatically convert the case of the text to
811  upper- or lowercase, respectively.
812 \end_layout
813
814 \begin_layout Standard
815 The normal 
816 \emph on
817 Small Caps
818 \emph default
819  shape has also been redefined to include letterspacing.
820  Its case is left as is, however.
821  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
822 \shape smallcaps
823 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
824 \end_layout
825
826 \begin_layout Standard
827 Finally, the
828 \emph on
829  Full Width
830 \emph default
831  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
832  the main text block and the sidenotes area:
833 \end_layout
834
835 \begin_layout Full Width
836 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
837  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
838  Curabitur dictum gravida mauris.
839  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
840  Donec vehicula augue eu neque.
841  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
842  ac turpis egestas.
843  Mauris ut leo.
844  Cras viverra metus rhoncus sem.
845  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
846  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
847  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
848  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
849  Aenean faucibus.
850  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
851  Curabitur auctor semper nulla.
852  Donec varius orci eget risus.
853  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
854  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
855 \end_layout
856
857 \begin_layout Section
858 References
859 \end_layout
860
861 \begin_layout Standard
862 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
863  This can be accomplished using the normal citation command.
864 \begin_inset Foot
865 status collapsed
866
867 \begin_layout Plain Layout
868 The previous section includes a citation.
869 \end_layout
870
871 \end_inset
872
873
874 \end_layout
875
876 \begin_layout Standard
877 The complete list of references may also be printed automatically by using
878  
879 \family sans
880 Insert\SpecialChar menuseparator
881 Lists/TOC\SpecialChar menuseparator
882 Bib\SpecialChar TeX
883
884 \begin_inset space ~
885 \end_inset
886
887 Bibliography
888 \family default
889  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
890  a bibliography at the end of your document, place the 
891 \family sans
892 Bib\SpecialChar TeX
893
894 \begin_inset space ~
895 \end_inset
896
897 Bibliography
898 \family default
899  inset inside a \SpecialChar LyX
900  note and use the \SpecialChar LaTeX
901  command 
902 \family typewriter
903
904 \backslash
905 nobibliography
906 \family default
907  the text.
908 \end_layout
909
910 \begin_layout Chapter
911 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
912 \end_layout
913
914 \begin_layout Standard
915 Imagine taking a function like 
916 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
917 \end_inset
918
919  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
920  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
921  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
922  how much water that cup could hold.
923 \end_layout
924
925 \begin_layout Section
926 Visualizing Rotation
927 \end_layout
928
929 \begin_layout Standard
930 \begin_inset Float marginfigure
931 wide false
932 sideways false
933 status open
934
935 \begin_layout Plain Layout
936 \begin_inset Box Boxed
937 position "t"
938 hor_pos "c"
939 has_inner_box 1
940 inner_pos "t"
941 use_parbox 0
942 use_makebox 0
943 width "100col%"
944 special "none"
945 height "1in"
946 height_special "totalheight"
947 thickness "0.4pt"
948 separation "3pt"
949 shadowsize "4pt"
950 framecolor "black"
951 backgroundcolor "none"
952 status open
953
954 \begin_layout Plain Layout
955 I had a graph of the square root function here.
956 \end_layout
957
958 \end_inset
959
960
961 \begin_inset Caption Standard
962
963 \begin_layout Plain Layout
964 \begin_inset CommandInset label
965 LatexCommand label
966 name "mar:A-graph-of"
967
968 \end_inset
969
970 A graph of 
971 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
972 \end_inset
973
974
975 \end_layout
976
977 \end_inset
978
979
980 \end_layout
981
982 \end_inset
983
984
985 \end_layout
986
987 \begin_layout Standard
988 \begin_inset Float marginfigure
989 wide false
990 sideways false
991 status open
992
993 \begin_layout Plain Layout
994 \begin_inset Box Boxed
995 position "t"
996 hor_pos "c"
997 has_inner_box 1
998 inner_pos "t"
999 use_parbox 0
1000 use_makebox 0
1001 width "100col%"
1002 special "none"
1003 height "1in"
1004 height_special "totalheight"
1005 thickness "0.4pt"
1006 separation "3pt"
1007 shadowsize "4pt"
1008 framecolor "black"
1009 backgroundcolor "none"
1010 status open
1011
1012 \begin_layout Plain Layout
1013 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
1014  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
1015 \end_layout
1016
1017 \end_inset
1018
1019
1020 \begin_inset Caption Standard
1021
1022 \begin_layout Plain Layout
1023 \begin_inset CommandInset label
1024 LatexCommand label
1025 name "mar:rotated"
1026
1027 \end_inset
1028
1029 A graph of 
1030 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1031 \end_inset
1032
1033  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
1034 \end_layout
1035
1036 \end_inset
1037
1038
1039 \end_layout
1040
1041 \end_inset
1042
1043
1044 \end_layout
1045
1046 \begin_layout Standard
1047 Figure 
1048 \begin_inset CommandInset ref
1049 LatexCommand ref
1050 reference "mar:A-graph-of"
1051
1052 \end_inset
1053
1054  shows the plot of the function 
1055 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
1056 \end_inset
1057
1058  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
1059  The resulting figure would be somewhat like figure 
1060 \begin_inset CommandInset ref
1061 LatexCommand ref
1062 reference "mar:rotated"
1063
1064 \end_inset
1065
1066 .
1067  This is akin to a cup lying on its side.
1068  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
1069  figure to show that it is indeed rotated.
1070 \end_layout
1071
1072 \begin_layout Standard
1073 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
1074  When we integrated the original square root function to find its area,
1075  we imagined a series of rectangles inside the figure.
1076  Their height was 
1077 \begin_inset Formula $h=f(x)$
1078 \end_inset
1079
1080  and their width was 
1081 \begin_inset Formula $dx$
1082 \end_inset
1083
1084 .
1085  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
1086  these areas and rewrote this as 
1087 \begin_inset Formula $\int\,f(x)\,dx$
1088 \end_inset
1089
1090 , or, in this specific case, 
1091 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\,dx$
1092 \end_inset
1093
1094 .
1095 \end_layout
1096
1097 \begin_layout Standard
1098 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
1099  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
1100  This creates a series of cylinders.
1101 \begin_inset Flex Sidenote
1102 status collapsed
1103
1104 \begin_layout Plain Layout
1105 The text refers to these cylinders as "disks".
1106  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
1107 \end_layout
1108
1109 \end_inset
1110
1111  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
1112  The basic formula is:
1113 \end_layout
1114
1115 \begin_layout Standard
1116 \begin_inset Formula 
1117 \[
1118 V=hA
1119 \]
1120
1121 \end_inset
1122
1123
1124 \end_layout
1125
1126 \begin_layout Standard
1127 \noindent
1128 where 
1129 \begin_inset Formula $h$
1130 \end_inset
1131
1132  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1133 \begin_inset Formula $dx$
1134 \end_inset
1135
1136 .
1137  The area of each figure is a circle where 
1138 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1139 \end_inset
1140
1141 .
1142  The radius in this case is the function 
1143 \begin_inset Formula $f(x)$
1144 \end_inset
1145
1146 .
1147  By substitution
1148 \end_layout
1149
1150 \begin_layout Standard
1151 \begin_inset Formula 
1152 \[
1153 A=\pi f^{2}(x)
1154 \]
1155
1156 \end_inset
1157
1158
1159 \end_layout
1160
1161 \begin_layout Standard
1162 \noindent
1163 In our specific case, 
1164 \end_layout
1165
1166 \begin_layout Standard
1167 \begin_inset Formula 
1168 \begin{eqnarray*}
1169 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1170  & = & \pi x
1171 \end{eqnarray*}
1172
1173 \end_inset
1174
1175
1176 \end_layout
1177
1178 \begin_layout Standard
1179 To calculate the volume of one disk, we have
1180 \end_layout
1181
1182 \begin_layout Standard
1183 \begin_inset Formula 
1184 \[
1185 V=\pi x\,dx
1186 \]
1187
1188 \end_inset
1189
1190
1191 \end_layout
1192
1193 \begin_layout Standard
1194 \noindent
1195 or, in the general case
1196 \end_layout
1197
1198 \begin_layout Standard
1199 \begin_inset Formula 
1200 \[
1201 V=\pi f^{2}(x)\,dx
1202 \]
1203
1204 \end_inset
1205
1206
1207 \end_layout
1208
1209 \begin_layout Standard
1210 To find the volume of the figure between points 
1211 \begin_inset Formula $a$
1212 \end_inset
1213
1214  and 
1215 \begin_inset Formula $b$
1216 \end_inset
1217
1218  we sum the volumes by means of integration:
1219 \end_layout
1220
1221 \begin_layout Standard
1222 \begin_inset Formula 
1223 \begin{equation}
1224 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\,dx
1225 \end{equation}
1226
1227 \end_inset
1228
1229
1230 \end_layout
1231
1232 \begin_layout Standard
1233 \noindent
1234 In the specific example, over the interval 
1235 \begin_inset Formula $[0,4]$
1236 \end_inset
1237
1238
1239 \end_layout
1240
1241 \begin_layout Standard
1242 \begin_inset Formula 
1243 \begin{eqnarray*}
1244 \int_{0}^{4}\,\pi x\,dx & = & \pi\int_{0}^{4}\,x\,dx\\
1245  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1246  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1247  & = & 8\pi
1248 \end{eqnarray*}
1249
1250 \end_inset
1251
1252
1253 \end_layout
1254
1255 \begin_layout Standard
1256 \begin_inset Flex NewThought
1257 status open
1258
1259 \begin_layout Plain Layout
1260 Suppose I drill
1261 \end_layout
1262
1263 \end_inset
1264
1265  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1266  It is made with a quadratic shaped bit.
1267 \begin_inset Flex Sidenote
1268 status collapsed
1269
1270 \begin_layout Plain Layout
1271 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1272 \end_layout
1273
1274 \end_inset
1275
1276  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1277 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1278 \end_inset
1279
1280 .
1281  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1282  of the entire 
1283 \begin_inset Quotes eld
1284 \end_inset
1285
1286 cup
1287 \begin_inset Quotes erd
1288 \end_inset
1289
1290 .
1291  Each individual cylinder would become like a 
1292 \begin_inset Quotes eld
1293 \end_inset
1294
1295 washer
1296 \begin_inset Quotes erd
1297 \end_inset
1298
1299 .
1300  To get the area of one washer, I would use the formula
1301 \end_layout
1302
1303 \begin_layout Standard
1304 \begin_inset Float marginfigure
1305 wide false
1306 sideways false
1307 status open
1308
1309 \begin_layout Plain Layout
1310 \begin_inset Box Boxed
1311 position "t"
1312 hor_pos "c"
1313 has_inner_box 1
1314 inner_pos "t"
1315 use_parbox 0
1316 use_makebox 0
1317 width "100col%"
1318 special "none"
1319 height "1in"
1320 height_special "totalheight"
1321 thickness "0.4pt"
1322 separation "3pt"
1323 shadowsize "4pt"
1324 framecolor "black"
1325 backgroundcolor "none"
1326 status open
1327
1328 \begin_layout Plain Layout
1329 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1330  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1331 \end_layout
1332
1333 \end_inset
1334
1335
1336 \begin_inset Caption Standard
1337
1338 \begin_layout Plain Layout
1339 The functions 
1340 \begin_inset Formula $f(x)$
1341 \end_inset
1342
1343  and 
1344 \begin_inset Formula $g(x)$
1345 \end_inset
1346
1347  and the area left by 
1348 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1349 \end_inset
1350
1351
1352 \end_layout
1353
1354 \end_inset
1355
1356
1357 \end_layout
1358
1359 \end_inset
1360
1361
1362 \end_layout
1363
1364 \begin_layout Standard
1365 \begin_inset Formula 
1366 \begin{eqnarray*}
1367 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1368  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1369  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1370 \end{eqnarray*}
1371
1372 \end_inset
1373
1374
1375 \end_layout
1376
1377 \begin_layout Standard
1378 The volume of each washer would be
1379 \end_layout
1380
1381 \begin_layout Standard
1382 \begin_inset Formula 
1383 \begin{eqnarray*}
1384 V_{washer} & = & A_{washer}\,dx\\
1385  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1386 \end{eqnarray*}
1387
1388 \end_inset
1389
1390
1391 \end_layout
1392
1393 \begin_layout Standard
1394 \noindent
1395 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1396 \begin_inset Formula $a$
1397 \end_inset
1398
1399  and 
1400 \begin_inset Formula $b$
1401 \end_inset
1402
1403 , the integral is derived:
1404 \end_layout
1405
1406 \begin_layout Standard
1407 \begin_inset Formula 
1408 \begin{equation}
1409 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\,dx
1410 \end{equation}
1411
1412 \end_inset
1413
1414
1415 \end_layout
1416
1417 \begin_layout Standard
1418 In the case of our quadratic drill bit::
1419 \begin_inset Float marginfigure
1420 wide false
1421 sideways false
1422 status open
1423
1424 \begin_layout Plain Layout
1425 \begin_inset Box Boxed
1426 position "t"
1427 hor_pos "c"
1428 has_inner_box 1
1429 inner_pos "t"
1430 use_parbox 0
1431 use_makebox 0
1432 width "100col%"
1433 special "none"
1434 height "1in"
1435 height_special "totalheight"
1436 thickness "0.4pt"
1437 separation "3pt"
1438 shadowsize "4pt"
1439 framecolor "black"
1440 backgroundcolor "none"
1441 status open
1442
1443 \begin_layout Plain Layout
1444 This was the rotated set of 2 functions.
1445 \end_layout
1446
1447 \end_inset
1448
1449
1450 \begin_inset Caption Standard
1451
1452 \begin_layout Plain Layout
1453 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1454 \end_layout
1455
1456 \end_inset
1457
1458
1459 \end_layout
1460
1461 \end_inset
1462
1463
1464 \end_layout
1465
1466 \begin_layout Standard
1467 \begin_inset Formula 
1468 \begin{eqnarray*}
1469 \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\\
1470  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\,x\,dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\,dx\right)\\
1471  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1472  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1473  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1474  & = & 7.2\pi
1475 \end{eqnarray*}
1476
1477 \end_inset
1478
1479
1480 \end_layout
1481
1482 \begin_layout Standard
1483
1484 \end_layout
1485
1486 \begin_layout Section
1487 Homework 
1488 \end_layout
1489
1490 \begin_layout Itemize
1491 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1492 \end_layout
1493
1494 \begin_layout Standard
1495 \begin_inset CommandInset bibtex
1496 LatexCommand bibtex
1497 bibfiles "biblioExample"
1498 options "plainnat"
1499
1500 \end_inset
1501
1502
1503 \end_layout
1504
1505 \end_body
1506 \end_document