]> git.lyx.org Git - lyx.git/blob - lib/examples/tufte-book.lyx
Revert "The call to cmdOutput can throw an exception, so we need to be careful".
[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 2.0 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 413
3 \begin_document
4 \begin_header
5 \textclass tufte-book
6 \use_default_options true
7 \maintain_unincluded_children false
8 \language english
9 \language_package default
10 \inputencoding auto
11 \fontencoding global
12 \font_roman default
13 \font_sans default
14 \font_typewriter default
15 \font_default_family default
16 \use_non_tex_fonts false
17 \font_sc false
18 \font_osf false
19 \font_sf_scale 100
20 \font_tt_scale 100
21
22 \graphics default
23 \default_output_format default
24 \output_sync 0
25 \bibtex_command default
26 \index_command default
27 \paperfontsize default
28 \spacing single
29 \use_hyperref true
30 \pdf_bookmarks true
31 \pdf_bookmarksnumbered false
32 \pdf_bookmarksopen true
33 \pdf_bookmarksopenlevel 1
34 \pdf_breaklinks false
35 \pdf_pdfborder true
36 \pdf_colorlinks false
37 \pdf_backref false
38 \pdf_pdfusetitle true
39 \papersize default
40 \use_geometry true
41 \use_amsmath 1
42 \use_esint 1
43 \use_mhchem 1
44 \use_mathdots 1
45 \cite_engine basic
46 \use_bibtopic false
47 \use_indices false
48 \paperorientation portrait
49 \suppress_date false
50 \use_refstyle 0
51 \index Index
52 \shortcut idx
53 \color #008000
54 \end_index
55 \secnumdepth 2
56 \tocdepth 2
57 \paragraph_separation indent
58 \paragraph_indentation default
59 \quotes_language english
60 \papercolumns 1
61 \papersides 1
62 \paperpagestyle default
63 \tracking_changes false
64 \output_changes false
65 \html_math_output 0
66 \html_css_as_file 0
67 \html_be_strict false
68 \end_header
69
70 \begin_body
71
72 \begin_layout Standard
73 \begin_inset Note Note
74 status open
75
76 \begin_layout Plain Layout
77
78 \series bold
79 Note
80 \series default
81 : To be able to view your file as PDF you must have the LaTeX-package 
82 \family sans
83 fpl
84 \family default
85  installed to your LaTeX system.
86  If you are using MiKTeX, you will automatically be asked to install this
87  package when previewing your file, if you are using TeXLive, use TeXLive's
88  package manager.
89 \end_layout
90
91 \end_inset
92
93
94 \end_layout
95
96 \begin_layout Title
97 Tufte Examples
98 \end_layout
99
100 \begin_layout Author
101 Fake Author
102 \begin_inset Note Note
103 status open
104
105 \begin_layout Plain Layout
106 author of this example file: Jason Waskiewicz
107 \end_layout
108
109 \end_inset
110
111
112 \end_layout
113
114 \begin_layout Standard
115 \begin_inset CommandInset toc
116 LatexCommand tableofcontents
117
118 \end_inset
119
120
121 \end_layout
122
123 \begin_layout Chapter
124 The Features of the Tufte-book Class
125 \end_layout
126
127 \begin_layout Standard
128 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
129  
130 \family sans
131 Tufte-book
132 \family default
133  class.
134  In the first chapter, their use is outlined.
135  In the second chapter, their use through a handout that was created in
136  a calculus class is demonstrated.
137 \end_layout
138
139 \begin_layout Section
140 Features
141 \end_layout
142
143 \begin_layout Standard
144 The 
145 \family sans
146 Tufte-book
147 \family default
148  class is based on the work of 
149 \noun on
150 Edward Tufte
151 \noun default
152 .
153  It provides the same functionality as the 
154 \family sans
155 Tufte-handout
156 \family default
157  class with book-specific additions.
158  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
159  column of margin notes and margin figures.
160  This is to improve readability.
161 \end_layout
162
163 \begin_layout Standard
164 The features provided by this format include:
165 \end_layout
166
167 \begin_layout Itemize
168 Margin figures
169 \end_layout
170
171 \begin_layout Itemize
172 Ordinary figures in text with captions in margins
173 \end_layout
174
175 \begin_layout Itemize
176 Full width figures and text when needed
177 \end_layout
178
179 \begin_layout Itemize
180 \begin_inset Quotes eld
181 \end_inset
182
183 Footnotes
184 \begin_inset Quotes erd
185 \end_inset
186
187  in margins
188 \end_layout
189
190 \begin_layout Itemize
191 Limited layers of sections and subsections
192 \end_layout
193
194 \begin_layout Standard
195 In this sample document, some of these features are demonstrated.
196  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
197 \begin_inset Flex URL
198 status collapsed
199
200 \begin_layout Plain Layout
201
202 http://code.google.com/p/tufte-latex
203 \end_layout
204
205 \end_inset
206
207 .
208 \end_layout
209
210 \begin_layout Section
211 Page Layout
212 \end_layout
213
214 \begin_layout Standard
215 Tufte's margins are 
216 \begin_inset Quotes eld
217 \end_inset
218
219 ragged right
220 \begin_inset Quotes erd
221 \end_inset
222
223  rather than justified.
224 \begin_inset Flex Sidenote
225 status open
226
227 \begin_layout Plain Layout
228 To get justified text, add the option 
229 \emph on
230 justified
231 \emph default
232  to the 
233 \emph on
234 Custom
235 \emph default
236  field in 
237 \family sans
238 Document\SpecialChar \menuseparator
239 Settings\SpecialChar \menuseparator
240 Document Class
241 \family default
242 .
243 \end_layout
244
245 \end_inset
246
247  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
248 \emph on
249 justified
250 \emph default
251  is provided to change this.
252 \end_layout
253
254 \begin_layout Standard
255 Tufte also formats his pages asymmetrically.
256  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
257  odd or even.
258  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
259  in traditional book typography, by using the 
260 \emph on
261 symmetric
262 \emph default
263  class option.
264 \begin_inset Flex Sidenote
265 status open
266
267 \begin_layout Plain Layout
268 To create a symmetric layout, add the option 
269 \emph on
270 symmetric
271 \emph default
272  to the 
273 \emph on
274 Custom
275 \emph default
276  field in 
277 \family sans
278 Document\SpecialChar \menuseparator
279 Settings\SpecialChar \menuseparator
280 Document Class
281 \family default
282 .
283 \end_layout
284
285 \end_inset
286
287
288 \end_layout
289
290 \begin_layout Standard
291 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
292  If you like to refer to sections by number, move the 
293 \emph on
294 Numbering
295 \emph default
296  slider in 
297 \family sans
298 Document\SpecialChar \menuseparator
299 Settings\SpecialChar \menuseparator
300 Numbering & TOC
301 \family default
302  to the very right (as done in this document).
303 \begin_inset Flex Marginnote
304 status collapsed
305
306 \begin_layout Plain Layout
307 marginnote
308 \end_layout
309
310 \end_inset
311
312
313 \end_layout
314
315 \begin_layout Section
316 Figures
317 \end_layout
318
319 \begin_layout Standard
320 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
321 \end_layout
322
323 \begin_layout Standard
324 \begin_inset Float figure
325 wide false
326 sideways false
327 status open
328
329 \begin_layout Plain Layout
330 \begin_inset Box Boxed
331 position "t"
332 hor_pos "c"
333 has_inner_box 1
334 inner_pos "t"
335 use_parbox 0
336 use_makebox 0
337 width "100col%"
338 special "none"
339 height "1in"
340 height_special "totalheight"
341 status open
342
343 \begin_layout Plain Layout
344 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
345 \end_layout
346
347 \end_inset
348
349
350 \begin_inset Caption
351
352 \begin_layout Plain Layout
353 An ordinary figure float.
354 \end_layout
355
356 \end_inset
357
358
359 \end_layout
360
361 \end_inset
362
363
364 \end_layout
365
366 \begin_layout Standard
367 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
368 \begin_inset space ~
369 \end_inset
370
371
372 \begin_inset CommandInset ref
373 LatexCommand ref
374 reference "fig:margin-figure"
375
376 \end_inset
377
378 .
379 \end_layout
380
381 \begin_layout Standard
382 \begin_inset Float marginfigure
383 wide false
384 sideways false
385 status open
386
387 \begin_layout Plain Layout
388 \begin_inset Box Boxed
389 position "t"
390 hor_pos "c"
391 has_inner_box 1
392 inner_pos "t"
393 use_parbox 0
394 use_makebox 0
395 width "100col%"
396 special "none"
397 height "1in"
398 height_special "totalheight"
399 status open
400
401 \begin_layout Plain Layout
402 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
403  this boring text.
404 \end_layout
405
406 \end_inset
407
408
409 \begin_inset Caption
410
411 \begin_layout Plain Layout
412 A margin figure.
413 \begin_inset CommandInset label
414 LatexCommand label
415 name "fig:margin-figure"
416
417 \end_inset
418
419
420 \end_layout
421
422 \end_inset
423
424
425 \end_layout
426
427 \end_inset
428
429
430 \end_layout
431
432 \begin_layout Standard
433 In the same vein, the 
434 \family sans
435 Tufte-book
436 \family default
437  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
438  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
439  a concept such as 
440 \begin_inset Quotes eld
441 \end_inset
442
443 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
444 \begin_inset Quotes erd
445 \end_inset
446
447  More detailed data such as flame test results and comments should be put
448  in a full-width table instead.
449 \end_layout
450
451 \begin_layout Standard
452 Finally, 
453 \family sans
454 Tufte-book
455 \family default
456  provides a full-width figure.
457  This one takes up the entire width of the page, i.
458 \begin_inset space \thinspace{}
459 \end_inset
460
461 e., text and margin.
462  See Fig.
463 \begin_inset space ~
464 \end_inset
465
466
467 \begin_inset CommandInset ref
468 LatexCommand ref
469 reference "fig:full-width-figure"
470
471 \end_inset
472
473  for an example.
474 \end_layout
475
476 \begin_layout Standard
477 \begin_inset Float figure
478 wide true
479 sideways false
480 status open
481
482 \begin_layout Plain Layout
483 \begin_inset Box Boxed
484 position "t"
485 hor_pos "c"
486 has_inner_box 1
487 inner_pos "t"
488 use_parbox 0
489 use_makebox 0
490 width "100line%"
491 special "none"
492 height "1in"
493 height_special "totalheight"
494 status open
495
496 \begin_layout Plain Layout
497 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
498  this boring text.
499 \end_layout
500
501 \end_inset
502
503
504 \begin_inset VSpace defskip
505 \end_inset
506
507
508 \end_layout
509
510 \begin_layout Plain Layout
511 \begin_inset Caption
512
513 \begin_layout Plain Layout
514 A full-width figure.
515 \begin_inset CommandInset label
516 LatexCommand label
517 name "fig:full-width-figure"
518
519 \end_inset
520
521
522 \end_layout
523
524 \end_inset
525
526
527 \end_layout
528
529 \end_inset
530
531
532 \end_layout
533
534 \begin_layout Section
535 Working with Text
536 \end_layout
537
538 \begin_layout Standard
539 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
540  extensive use of sidenotes.
541  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
542  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
543 \begin_inset Foot
544 status open
545
546 \begin_layout Plain Layout
547 This is a sidenote that was entered using a 
548 \family typewriter
549 footnote
550 \family default
551 .
552 \end_layout
553
554 \end_inset
555
556  Alternatively, you can also use the 
557 \family typewriter
558 Sidenote
559 \family default
560  inset directly; you'll find it in the 
561 \family sans
562 Insert\SpecialChar \menuseparator
563 Custom Insets
564 \family default
565  menu.
566 \begin_inset Flex Sidenote
567 status open
568
569 \begin_layout Plain Layout
570 This is a sidenote that was entered using a 
571 \family typewriter
572 sidenote
573 \family default
574 .
575 \end_layout
576
577 \end_inset
578
579
580 \end_layout
581
582 \begin_layout Standard
583 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
584  mark (the superscript number), you can use the 
585 \family typewriter
586 Marginnote
587 \family default
588  inset.
589  
590 \begin_inset Flex Marginnote
591 status open
592
593 \begin_layout Plain Layout
594 This is Tufte's margin note.
595  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
596  in the main text where this note was written.
597 \end_layout
598
599 \end_inset
600
601  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
602 \begin_inset Marginal
603 status open
604
605 \begin_layout Plain Layout
606 This is a normal margin note.
607  Don't use it.
608 \end_layout
609
610 \end_inset
611
612
613 \end_layout
614
615 \begin_layout Standard
616 \begin_inset Flex NewThought
617 status open
618
619 \begin_layout Plain Layout
620 Another useful
621 \end_layout
622
623 \end_inset
624
625  innovation is Tufte's 
626 \family typewriter
627 NewThought
628 \family default
629  character style (
630 \family sans
631 Edit\SpecialChar \menuseparator
632 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
633 NewThought
634 \family default
635 ).
636  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
637  paragraph.
638  
639 \end_layout
640
641 \begin_layout Standard
642 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
643 s on existing commands for letterspacing.
644 \end_layout
645
646 \begin_layout Standard
647 When setting strings of 
648 \begin_inset Flex AllCaps
649 status open
650
651 \begin_layout Plain Layout
652 ALL CAPS
653 \end_layout
654
655 \end_inset
656
657  or 
658 \begin_inset Flex SmallCaps
659 status open
660
661 \begin_layout Plain Layout
662 small caps
663 \end_layout
664
665 \end_inset
666
667 , the letterspacing---that is, the spacing between the letters---should
668  be increased slightly.
669 \begin_inset CommandInset citation
670 LatexCommand cite
671 key "Bringhurst2005"
672
673 \end_inset
674
675  The 
676 \emph on
677 AllCaps
678 \emph default
679  character style (
680 \family sans
681 Edit\SpecialChar \menuseparator
682 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
683 AllCaps
684 \family default
685 ) has proper letterspacing for strings of 
686 \begin_inset Flex AllCaps
687 status open
688
689 \begin_layout Plain Layout
690 FULL CAPITAL LETTERS
691 \end_layout
692
693 \end_inset
694
695 , and the 
696 \emph on
697 SmallCaps
698 \emph default
699  character style (
700 \family sans
701 Edit\SpecialChar \menuseparator
702 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
703 SmallCaps
704 \family default
705 ) has letterspacing for 
706 \begin_inset Flex SmallCaps
707 status open
708
709 \begin_layout Plain Layout
710 small capital letters
711 \end_layout
712
713 \end_inset
714
715 .
716  These commands will also automatically convert the case of the text to
717  upper- or lowercase, respectively.
718 \end_layout
719
720 \begin_layout Standard
721 The normal 
722 \emph on
723 Small Caps
724 \emph default
725  shape has also been redefined to include letterspacing.
726  Its case is left as is, however.
727  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
728 \shape smallcaps
729 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
730 \end_layout
731
732 \begin_layout Standard
733 Finally, the
734 \emph on
735  Full Width
736 \emph default
737  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
738  the main text block and the sidenotes area:
739 \end_layout
740
741 \begin_layout Full Width
742 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
743  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
744  Curabitur dictum gravida mauris.
745  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
746  Donec vehicula augue eu neque.
747  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
748  ac turpis egestas.
749  Mauris ut leo.
750  Cras viverra metus rhoncus sem.
751  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
752  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
753  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
754  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
755  Aenean faucibus.
756  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
757  Curabitur auctor semper nulla.
758  Donec varius orci eget risus.
759  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
760  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
761 \end_layout
762
763 \begin_layout Section
764 References
765 \end_layout
766
767 \begin_layout Standard
768 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
769  This can be accomplished using the normal citation command.
770 \begin_inset Foot
771 status collapsed
772
773 \begin_layout Plain Layout
774 The previous section includes a citation.
775 \end_layout
776
777 \end_inset
778
779
780 \end_layout
781
782 \begin_layout Standard
783 The complete list of references may also be printed automatically by using
784  
785 \family sans
786 Insert\SpecialChar \menuseparator
787 Lists/TOC\SpecialChar \menuseparator
788 BibTeX
789 \begin_inset space ~
790 \end_inset
791
792 Bibliography
793 \family default
794  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
795  a bibliography at the end of your document, place the 
796 \family sans
797 BibTeX
798 \begin_inset space ~
799 \end_inset
800
801 Bibliography
802 \family default
803  inset inside a LyX note and use the LaTeX command 
804 \family typewriter
805
806 \backslash
807 nobibliography
808 \family default
809  the text.
810 \end_layout
811
812 \begin_layout Chapter
813 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
814 \end_layout
815
816 \begin_layout Standard
817 Imagine taking a function like 
818 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
819 \end_inset
820
821  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
822  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
823  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
824  how much water that cup could hold.
825 \end_layout
826
827 \begin_layout Section
828 Visualizing Rotation
829 \end_layout
830
831 \begin_layout Standard
832 \begin_inset Float marginfigure
833 wide false
834 sideways false
835 status open
836
837 \begin_layout Plain Layout
838 \begin_inset Box Boxed
839 position "t"
840 hor_pos "c"
841 has_inner_box 1
842 inner_pos "t"
843 use_parbox 0
844 use_makebox 0
845 width "100col%"
846 special "none"
847 height "1in"
848 height_special "totalheight"
849 status open
850
851 \begin_layout Plain Layout
852 I had a graph of the square root function here.
853 \end_layout
854
855 \end_inset
856
857
858 \begin_inset Caption
859
860 \begin_layout Plain Layout
861 \begin_inset CommandInset label
862 LatexCommand label
863 name "mar:A-graph-of"
864
865 \end_inset
866
867 A graph of 
868 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
869 \end_inset
870
871
872 \end_layout
873
874 \end_inset
875
876
877 \end_layout
878
879 \end_inset
880
881
882 \end_layout
883
884 \begin_layout Standard
885 \begin_inset Float marginfigure
886 wide false
887 sideways false
888 status open
889
890 \begin_layout Plain Layout
891 \begin_inset Box Boxed
892 position "t"
893 hor_pos "c"
894 has_inner_box 1
895 inner_pos "t"
896 use_parbox 0
897 use_makebox 0
898 width "100col%"
899 special "none"
900 height "1in"
901 height_special "totalheight"
902 status open
903
904 \begin_layout Plain Layout
905 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
906  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
907 \end_layout
908
909 \end_inset
910
911
912 \begin_inset Caption
913
914 \begin_layout Plain Layout
915 \begin_inset CommandInset label
916 LatexCommand label
917 name "mar:rotated"
918
919 \end_inset
920
921 A graph of 
922 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
923 \end_inset
924
925  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
926 \end_layout
927
928 \end_inset
929
930
931 \end_layout
932
933 \end_inset
934
935
936 \end_layout
937
938 \begin_layout Standard
939 Figure 
940 \begin_inset CommandInset ref
941 LatexCommand ref
942 reference "mar:A-graph-of"
943
944 \end_inset
945
946  shows the plot of the function 
947 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
948 \end_inset
949
950  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
951  The resulting figure would be somewhat like figure 
952 \begin_inset CommandInset ref
953 LatexCommand ref
954 reference "mar:rotated"
955
956 \end_inset
957
958 .
959  This is akin to a cup lying on its side.
960  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
961  figure to show that it is indeed rotated.
962 \end_layout
963
964 \begin_layout Standard
965 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
966  When we integrated the original square root function to find its area,
967  we imagined a series of rectangles inside the figure.
968  Their height was 
969 \begin_inset Formula $h=f(x)$
970 \end_inset
971
972  and their width was 
973 \begin_inset Formula $dx$
974 \end_inset
975
976 .
977  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
978  these areas and rewrote this as 
979 \begin_inset Formula $\int\, f(x)\, dx$
980 \end_inset
981
982 , or, in this specific case, 
983 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\, dx$
984 \end_inset
985
986 .
987 \end_layout
988
989 \begin_layout Standard
990 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
991  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
992  This creates a series of cylinders.
993 \begin_inset Flex Sidenote
994 status collapsed
995
996 \begin_layout Plain Layout
997 The text refers to these cylinders as "disks".
998  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
999 \end_layout
1000
1001 \end_inset
1002
1003  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
1004  The basic formula is:
1005 \end_layout
1006
1007 \begin_layout Standard
1008 \begin_inset Formula 
1009 \[
1010 V=hA
1011 \]
1012
1013 \end_inset
1014
1015
1016 \end_layout
1017
1018 \begin_layout Standard
1019 \noindent
1020 where 
1021 \begin_inset Formula $h$
1022 \end_inset
1023
1024  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1025 \begin_inset Formula $dx$
1026 \end_inset
1027
1028 .
1029  The area of each figure is a circle where 
1030 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1031 \end_inset
1032
1033 .
1034  The radius in this case is the function 
1035 \begin_inset Formula $f(x)$
1036 \end_inset
1037
1038 .
1039  By substitution
1040 \end_layout
1041
1042 \begin_layout Standard
1043 \begin_inset Formula 
1044 \[
1045 A=\pi f^{2}(x)
1046 \]
1047
1048 \end_inset
1049
1050
1051 \end_layout
1052
1053 \begin_layout Standard
1054 \noindent
1055 In our specific case, 
1056 \end_layout
1057
1058 \begin_layout Standard
1059 \begin_inset Formula 
1060 \begin{eqnarray*}
1061 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1062  & = & \pi x
1063 \end{eqnarray*}
1064
1065 \end_inset
1066
1067
1068 \end_layout
1069
1070 \begin_layout Standard
1071 To calculate the volume of one disk, we have
1072 \end_layout
1073
1074 \begin_layout Standard
1075 \begin_inset Formula 
1076 \[
1077 V=\pi x\, dx
1078 \]
1079
1080 \end_inset
1081
1082
1083 \end_layout
1084
1085 \begin_layout Standard
1086 \noindent
1087 or, in the general case
1088 \end_layout
1089
1090 \begin_layout Standard
1091 \begin_inset Formula 
1092 \[
1093 V=\pi f^{2}(x)\, dx
1094 \]
1095
1096 \end_inset
1097
1098
1099 \end_layout
1100
1101 \begin_layout Standard
1102 To find the volume of the figure between points 
1103 \begin_inset Formula $a$
1104 \end_inset
1105
1106  and 
1107 \begin_inset Formula $b$
1108 \end_inset
1109
1110  we sum the volumes by means of integration:
1111 \end_layout
1112
1113 \begin_layout Standard
1114 \begin_inset Formula 
1115 \begin{equation}
1116 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\, dx
1117 \end{equation}
1118
1119 \end_inset
1120
1121
1122 \end_layout
1123
1124 \begin_layout Standard
1125 \noindent
1126 In the specific example, over the interval 
1127 \begin_inset Formula $[0,4]$
1128 \end_inset
1129
1130
1131 \end_layout
1132
1133 \begin_layout Standard
1134 \begin_inset Formula 
1135 \begin{eqnarray*}
1136 \int_{0}^{4}\,\pi x\, dx & = & \pi\int_{0}^{4}\, x\, dx\\
1137  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1138  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1139  & = & 8\pi
1140 \end{eqnarray*}
1141
1142 \end_inset
1143
1144
1145 \end_layout
1146
1147 \begin_layout Standard
1148 \begin_inset Flex NewThought
1149 status open
1150
1151 \begin_layout Plain Layout
1152 Suppose I drill
1153 \end_layout
1154
1155 \end_inset
1156
1157  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1158  It is made with a quadratic shaped bit.
1159 \begin_inset Flex Sidenote
1160 status collapsed
1161
1162 \begin_layout Plain Layout
1163 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1164 \end_layout
1165
1166 \end_inset
1167
1168  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1169 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1170 \end_inset
1171
1172 .
1173  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1174  of the entire 
1175 \begin_inset Quotes eld
1176 \end_inset
1177
1178 cup
1179 \begin_inset Quotes erd
1180 \end_inset
1181
1182 .
1183  Each individual cylinder would become like a 
1184 \begin_inset Quotes eld
1185 \end_inset
1186
1187 washer
1188 \begin_inset Quotes erd
1189 \end_inset
1190
1191 .
1192  To get the area of one washer, I would use the formula
1193 \end_layout
1194
1195 \begin_layout Standard
1196 \begin_inset Float marginfigure
1197 wide false
1198 sideways false
1199 status open
1200
1201 \begin_layout Plain Layout
1202 \begin_inset Box Boxed
1203 position "t"
1204 hor_pos "c"
1205 has_inner_box 1
1206 inner_pos "t"
1207 use_parbox 0
1208 use_makebox 0
1209 width "100col%"
1210 special "none"
1211 height "1in"
1212 height_special "totalheight"
1213 status open
1214
1215 \begin_layout Plain Layout
1216 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1217  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1218 \end_layout
1219
1220 \end_inset
1221
1222
1223 \begin_inset Caption
1224
1225 \begin_layout Plain Layout
1226 The functions 
1227 \begin_inset Formula $f(x)$
1228 \end_inset
1229
1230  and 
1231 \begin_inset Formula $g(x)$
1232 \end_inset
1233
1234  and the area left by 
1235 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1236 \end_inset
1237
1238
1239 \end_layout
1240
1241 \end_inset
1242
1243
1244 \end_layout
1245
1246 \end_inset
1247
1248
1249 \end_layout
1250
1251 \begin_layout Standard
1252 \begin_inset Formula 
1253 \begin{eqnarray*}
1254 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1255  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1256  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1257 \end{eqnarray*}
1258
1259 \end_inset
1260
1261
1262 \end_layout
1263
1264 \begin_layout Standard
1265 The volume of each washer would be
1266 \end_layout
1267
1268 \begin_layout Standard
1269 \begin_inset Formula 
1270 \begin{eqnarray*}
1271 V_{washer} & = & A_{washer}\, dx\\
1272  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx
1273 \end{eqnarray*}
1274
1275 \end_inset
1276
1277
1278 \end_layout
1279
1280 \begin_layout Standard
1281 \noindent
1282 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1283 \begin_inset Formula $a$
1284 \end_inset
1285
1286  and 
1287 \begin_inset Formula $b$
1288 \end_inset
1289
1290 , the integral is derived:
1291 \end_layout
1292
1293 \begin_layout Standard
1294 \begin_inset Formula 
1295 \begin{equation}
1296 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx
1297 \end{equation}
1298
1299 \end_inset
1300
1301
1302 \end_layout
1303
1304 \begin_layout Standard
1305 In the case of our quadratic drill bit::
1306 \begin_inset Float marginfigure
1307 wide false
1308 sideways false
1309 status open
1310
1311 \begin_layout Plain Layout
1312 \begin_inset Box Boxed
1313 position "t"
1314 hor_pos "c"
1315 has_inner_box 1
1316 inner_pos "t"
1317 use_parbox 0
1318 use_makebox 0
1319 width "100col%"
1320 special "none"
1321 height "1in"
1322 height_special "totalheight"
1323 status open
1324
1325 \begin_layout Plain Layout
1326 This was the rotated set of 2 functions.
1327 \end_layout
1328
1329 \end_inset
1330
1331
1332 \begin_inset Caption
1333
1334 \begin_layout Plain Layout
1335 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1336 \end_layout
1337
1338 \end_inset
1339
1340
1341 \end_layout
1342
1343 \end_inset
1344
1345
1346 \end_layout
1347
1348 \begin_layout Standard
1349 \begin_inset Formula 
1350 \begin{eqnarray*}
1351 \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\\
1352  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\, x\, dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\, dx\right)\\
1353  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1354  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1355  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1356  & = & 7.2\pi
1357 \end{eqnarray*}
1358
1359 \end_inset
1360
1361
1362 \end_layout
1363
1364 \begin_layout Standard
1365
1366 \end_layout
1367
1368 \begin_layout Section
1369 Homework 
1370 \end_layout
1371
1372 \begin_layout Itemize
1373 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1374 \end_layout
1375
1376 \begin_layout Standard
1377 \begin_inset CommandInset bibtex
1378 LatexCommand bibtex
1379 bibfiles "biblioExample"
1380 options "plainnat"
1381
1382 \end_inset
1383
1384
1385 \end_layout
1386
1387 \end_body
1388 \end_document