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- Spanish UserGuide.lyx: updates by Ignacio
[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 1.6.5svn created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 345
3 \begin_document
4 \begin_header
5 \textclass tufte-book
6 \use_default_options true
7 \language english
8 \inputencoding auto
9 \font_roman default
10 \font_sans default
11 \font_typewriter default
12 \font_default_family default
13 \font_sc false
14 \font_osf false
15 \font_sf_scale 100
16 \font_tt_scale 100
17
18 \graphics default
19 \paperfontsize default
20 \spacing single
21 \use_hyperref false
22 \papersize default
23 \use_geometry true
24 \use_amsmath 1
25 \use_esint 1
26 \cite_engine basic
27 \use_bibtopic false
28 \paperorientation portrait
29 \secnumdepth 2
30 \tocdepth 2
31 \paragraph_separation indent
32 \defskip medskip
33 \quotes_language english
34 \papercolumns 1
35 \papersides 1
36 \paperpagestyle default
37 \tracking_changes false
38 \output_changes false
39 \author "" 
40 \author "" 
41 \end_header
42
43 \begin_body
44
45 \begin_layout Title
46 Tufte Examples
47 \end_layout
48
49 \begin_layout Author
50 Fake Author
51 \begin_inset Note Note
52 status open
53
54 \begin_layout Plain Layout
55 author of this example file: Jason Waskiewicz
56 \end_layout
57
58 \end_inset
59
60
61 \end_layout
62
63 \begin_layout Standard
64 \begin_inset CommandInset toc
65 LatexCommand tableofcontents
66
67 \end_inset
68
69
70 \end_layout
71
72 \begin_layout Chapter
73 The Features of the Tufte-book Class
74 \end_layout
75
76 \begin_layout Standard
77 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
78  
79 \family sans
80 Tufte-book
81 \family default
82  class.
83  In the first chapter, their use is outlined.
84  In the second chapter, their use through a handout that was created in
85  a calculus class is demonstrated.
86 \end_layout
87
88 \begin_layout Section
89 Features
90 \end_layout
91
92 \begin_layout Standard
93 The 
94 \family sans
95 Tufte-book
96 \family default
97  class is based on the work of 
98 \noun on
99 Edward Tufte
100 \noun default
101 .
102  It provides the same functionality as the 
103 \family sans
104 Tufte-handout
105 \family default
106  class with book-specific additions.
107  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
108  column of margin notes and margin figures.
109  This is to improve readability.
110 \end_layout
111
112 \begin_layout Standard
113 The features provided by this format include:
114 \end_layout
115
116 \begin_layout Itemize
117 Margin figures
118 \end_layout
119
120 \begin_layout Itemize
121 Ordinary figures in text with captions in margins
122 \end_layout
123
124 \begin_layout Itemize
125 Full width figures and text when needed
126 \end_layout
127
128 \begin_layout Itemize
129 \begin_inset Quotes eld
130 \end_inset
131
132 Footnotes
133 \begin_inset Quotes erd
134 \end_inset
135
136  in margins
137 \end_layout
138
139 \begin_layout Itemize
140 Limited layers of sections and subsections
141 \end_layout
142
143 \begin_layout Standard
144 In this sample document, some of these features are demonstrated.
145  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
146 \begin_inset Flex URL
147 status collapsed
148
149 \begin_layout Plain Layout
150
151 http://code.google.com/p/tufte-latex
152 \end_layout
153
154 \end_inset
155
156 .
157 \end_layout
158
159 \begin_layout Section
160 Page Layout
161 \end_layout
162
163 \begin_layout Standard
164 Tufte's margins are 
165 \begin_inset Quotes eld
166 \end_inset
167
168 ragged right
169 \begin_inset Quotes erd
170 \end_inset
171
172  rather than justified.
173 \begin_inset Flex Sidenote
174 status open
175
176 \begin_layout Plain Layout
177 To get justified text, add the option 
178 \emph on
179 justified
180 \emph default
181  to the 
182 \emph on
183 Custom
184 \emph default
185  field in 
186 \family sans
187 Document\SpecialChar \menuseparator
188 Settings\SpecialChar \menuseparator
189 Document Class
190 \family default
191 .
192 \end_layout
193
194 \end_inset
195
196  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
197 \emph on
198 justified
199 \emph default
200  is provided to change this.
201 \end_layout
202
203 \begin_layout Standard
204 Tufte also formats his pages asymmetrically.
205  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
206  odd or even.
207  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
208  in traditional book typography, by using the 
209 \emph on
210 symmetric
211 \emph default
212  class option.
213 \begin_inset Flex Sidenote
214 status open
215
216 \begin_layout Plain Layout
217 To create a symmetric layout, add the option 
218 \emph on
219 symmetric
220 \emph default
221  to the 
222 \emph on
223 Custom
224 \emph default
225  field in 
226 \family sans
227 Document\SpecialChar \menuseparator
228 Settings\SpecialChar \menuseparator
229 Document Class
230 \family default
231 .
232 \end_layout
233
234 \end_inset
235
236
237 \end_layout
238
239 \begin_layout Standard
240 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
241  If you like to refer to sections by number, move the 
242 \emph on
243 Numbering
244 \emph default
245  slider in 
246 \family sans
247 Document\SpecialChar \menuseparator
248 Settings\SpecialChar \menuseparator
249 Numbering & TOC
250 \family default
251  to the very right (as done in this document).
252 \begin_inset Flex Marginnote
253 status collapsed
254
255 \begin_layout Plain Layout
256 marginnote
257 \end_layout
258
259 \end_inset
260
261
262 \end_layout
263
264 \begin_layout Section
265 Figures
266 \end_layout
267
268 \begin_layout Standard
269 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
270 \end_layout
271
272 \begin_layout Standard
273 \begin_inset Float figure
274 wide false
275 sideways false
276 status open
277
278 \begin_layout Plain Layout
279 \begin_inset Box Boxed
280 position "t"
281 hor_pos "c"
282 has_inner_box 1
283 inner_pos "t"
284 use_parbox 0
285 width "100col%"
286 special "none"
287 height "1in"
288 height_special "totalheight"
289 status open
290
291 \begin_layout Plain Layout
292 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
293 \end_layout
294
295 \end_inset
296
297
298 \begin_inset Caption
299
300 \begin_layout Plain Layout
301 An ordinary figure float.
302 \end_layout
303
304 \end_inset
305
306
307 \end_layout
308
309 \end_inset
310
311
312 \end_layout
313
314 \begin_layout Standard
315 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
316 \begin_inset space ~
317 \end_inset
318
319
320 \begin_inset CommandInset ref
321 LatexCommand ref
322 reference "fig:margin-figure"
323
324 \end_inset
325
326 .
327 \end_layout
328
329 \begin_layout Standard
330 \begin_inset Float marginfigure
331 wide false
332 sideways false
333 status open
334
335 \begin_layout Plain Layout
336 \begin_inset Box Boxed
337 position "t"
338 hor_pos "c"
339 has_inner_box 1
340 inner_pos "t"
341 use_parbox 0
342 width "100col%"
343 special "none"
344 height "1in"
345 height_special "totalheight"
346 status open
347
348 \begin_layout Plain Layout
349 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
350  this boring text.
351 \end_layout
352
353 \end_inset
354
355
356 \begin_inset Caption
357
358 \begin_layout Plain Layout
359 A margin figure.
360 \begin_inset CommandInset label
361 LatexCommand label
362 name "fig:margin-figure"
363
364 \end_inset
365
366
367 \end_layout
368
369 \end_inset
370
371
372 \end_layout
373
374 \end_inset
375
376
377 \end_layout
378
379 \begin_layout Standard
380 In the same vein, the 
381 \family sans
382 Tufte-book
383 \family default
384  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
385  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
386  a concept such as 
387 \begin_inset Quotes eld
388 \end_inset
389
390 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
391 \begin_inset Quotes erd
392 \end_inset
393
394  More detailed data such as flame test results and comments should be put
395  in a full-width table instead.
396 \end_layout
397
398 \begin_layout Standard
399 Finally, 
400 \family sans
401 Tufte-book
402 \family default
403  provides a full-width figure.
404  This one takes up the entire width of the page, i.
405 \begin_inset space \thinspace{}
406 \end_inset
407
408 e., text and margin.
409  See Fig.
410 \begin_inset space ~
411 \end_inset
412
413
414 \begin_inset CommandInset ref
415 LatexCommand ref
416 reference "fig:full-width-figure"
417
418 \end_inset
419
420  for an example.
421 \end_layout
422
423 \begin_layout Standard
424 \begin_inset Float figure
425 wide true
426 sideways false
427 status open
428
429 \begin_layout Plain Layout
430 \begin_inset Box Boxed
431 position "t"
432 hor_pos "c"
433 has_inner_box 1
434 inner_pos "t"
435 use_parbox 0
436 width "100line%"
437 special "none"
438 height "1in"
439 height_special "totalheight"
440 status open
441
442 \begin_layout Plain Layout
443 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
444  this boring text.
445 \end_layout
446
447 \end_inset
448
449
450 \begin_inset VSpace defskip
451 \end_inset
452
453
454 \end_layout
455
456 \begin_layout Plain Layout
457 \begin_inset Caption
458
459 \begin_layout Plain Layout
460 A full-width figure.
461 \begin_inset CommandInset label
462 LatexCommand label
463 name "fig:full-width-figure"
464
465 \end_inset
466
467
468 \end_layout
469
470 \end_inset
471
472
473 \end_layout
474
475 \end_inset
476
477
478 \end_layout
479
480 \begin_layout Section
481 Working with Text
482 \end_layout
483
484 \begin_layout Standard
485 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
486  extensive use of sidenotes.
487  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
488  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
489 \begin_inset Foot
490 status open
491
492 \begin_layout Plain Layout
493 This is a sidenote that was entered using a 
494 \family typewriter
495 footnote
496 \family default
497 .
498 \end_layout
499
500 \end_inset
501
502  Alternatively, you can also use the 
503 \family typewriter
504 Sidenote
505 \family default
506  inset directly; you'll find it in the 
507 \family sans
508 Insert\SpecialChar \menuseparator
509 Custom Insets
510 \family default
511  menu.
512 \begin_inset Flex Sidenote
513 status open
514
515 \begin_layout Plain Layout
516 This is a sidenote that was entered using a 
517 \family typewriter
518 sidenote
519 \family default
520 .
521 \end_layout
522
523 \end_inset
524
525
526 \end_layout
527
528 \begin_layout Standard
529 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
530  mark (the superscript number), you can use the 
531 \family typewriter
532 Marginnote
533 \family default
534  inset.
535  
536 \begin_inset Flex Marginnote
537 status open
538
539 \begin_layout Plain Layout
540 This is Tufte's margin note.
541  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
542  in the main text where this note was written.
543 \end_layout
544
545 \end_inset
546
547  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
548 \begin_inset Marginal
549 status open
550
551 \begin_layout Plain Layout
552 This is a normal margin note.
553  Don't use it.
554 \end_layout
555
556 \end_inset
557
558
559 \end_layout
560
561 \begin_layout Standard
562 \begin_inset Flex NewThought
563 status open
564
565 \begin_layout Plain Layout
566 Another useful
567 \end_layout
568
569 \end_inset
570
571  innovation is Tufte's 
572 \family typewriter
573 NewThought
574 \family default
575  character style (
576 \family sans
577 Edit\SpecialChar \menuseparator
578 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
579 NewThought
580 \family default
581 ).
582  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
583  paragraph.
584  
585 \end_layout
586
587 \begin_layout Standard
588 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
589 s on existing commands for letterspacing.
590 \end_layout
591
592 \begin_layout Standard
593 When setting strings of 
594 \begin_inset Flex AllCaps
595 status open
596
597 \begin_layout Plain Layout
598 ALL CAPS
599 \end_layout
600
601 \end_inset
602
603  or 
604 \begin_inset Flex SmallCaps
605 status open
606
607 \begin_layout Plain Layout
608 Small Caps
609 \end_layout
610
611 \end_inset
612
613 , the letterspacing---that is, the spacing between the letters---should
614  be increased slightly.
615 \begin_inset CommandInset citation
616 LatexCommand cite
617 key "Bringhurst2005"
618
619 \end_inset
620
621  The 
622 \emph on
623 AllCaps
624 \emph default
625  character style (
626 \family sans
627 Edit\SpecialChar \menuseparator
628 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
629 AllCaps
630 \family default
631 ) has proper letterspacing for strings of 
632 \begin_inset Flex AllCaps
633 status open
634
635 \begin_layout Plain Layout
636 FULL CAPITAL LETTERS
637 \end_layout
638
639 \end_inset
640
641 , and the 
642 \emph on
643 SmallCaps
644 \emph default
645  character style (
646 \family sans
647 Edit\SpecialChar \menuseparator
648 TextStyle\SpecialChar \menuseparator
649 SmallCaps
650 \family default
651 ) has letterspacing for 
652 \begin_inset Flex SmallCaps
653 status open
654
655 \begin_layout Plain Layout
656 small capital letters
657 \end_layout
658
659 \end_inset
660
661 .
662  These commands will also automatically convert the case of the text to
663  upper- or lowercase, respectively.
664 \end_layout
665
666 \begin_layout Standard
667 The normal 
668 \emph on
669 Small Caps
670 \emph default
671  shape has also been redefined to include letterspacing.
672  Its case is left as is, however.
673  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
674 \shape smallcaps
675 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
676 \end_layout
677
678 \begin_layout Standard
679 Finally, the
680 \emph on
681  Full Width
682 \emph default
683  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
684  the main text block and the sidenotes area:
685 \end_layout
686
687 \begin_layout Full Width
688 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
689  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
690  Curabitur dictum gravida mauris.
691  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
692  Donec vehicula augue eu neque.
693  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
694  ac turpis egestas.
695  Mauris ut leo.
696  Cras viverra metus rhoncus sem.
697  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
698  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
699  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
700  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
701  Aenean faucibus.
702  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
703  Curabitur auctor semper nulla.
704  Donec varius orci eget risus.
705  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
706  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
707 \end_layout
708
709 \begin_layout Section
710 References
711 \end_layout
712
713 \begin_layout Standard
714 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
715  This can be accomplished using the normal citation command.
716 \begin_inset Foot
717 status collapsed
718
719 \begin_layout Plain Layout
720 The previous section includes a citation.
721 \end_layout
722
723 \end_inset
724
725
726 \end_layout
727
728 \begin_layout Standard
729 The complete list of references may also be printed automatically by using
730  
731 \family sans
732 Insert\SpecialChar \menuseparator
733 Lists/TOC\SpecialChar \menuseparator
734 BibTeX
735 \begin_inset space ~
736 \end_inset
737
738 Bibliography
739 \family default
740  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
741  a bibliography at the end of your document, place the 
742 \family sans
743 BibTeX
744 \begin_inset space ~
745 \end_inset
746
747 Bibliography
748 \family default
749  inset inside a LyX note and use the LaTeX command 
750 \family typewriter
751
752 \backslash
753 nobibliography
754 \family default
755  the text.
756 \end_layout
757
758 \begin_layout Chapter
759 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
760 \end_layout
761
762 \begin_layout Abstract
763 Imagine taking a function like 
764 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
765 \end_inset
766
767  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
768  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
769  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
770  how much water that cup could hold.
771 \end_layout
772
773 \begin_layout Section
774 Visualizing Rotation
775 \end_layout
776
777 \begin_layout Standard
778 \begin_inset Float marginfigure
779 wide false
780 sideways false
781 status open
782
783 \begin_layout Plain Layout
784 \begin_inset Box Boxed
785 position "t"
786 hor_pos "c"
787 has_inner_box 1
788 inner_pos "t"
789 use_parbox 0
790 width "100col%"
791 special "none"
792 height "1in"
793 height_special "totalheight"
794 status open
795
796 \begin_layout Plain Layout
797 I had a graph of the square root function here.
798 \end_layout
799
800 \end_inset
801
802
803 \begin_inset Caption
804
805 \begin_layout Plain Layout
806 \begin_inset CommandInset label
807 LatexCommand label
808 name "mar:A-graph-of"
809
810 \end_inset
811
812 A graph of 
813 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
814 \end_inset
815
816
817 \end_layout
818
819 \end_inset
820
821
822 \end_layout
823
824 \end_inset
825
826
827 \end_layout
828
829 \begin_layout Standard
830 \begin_inset Float marginfigure
831 wide false
832 sideways false
833 status open
834
835 \begin_layout Plain Layout
836 \begin_inset Box Boxed
837 position "t"
838 hor_pos "c"
839 has_inner_box 1
840 inner_pos "t"
841 use_parbox 0
842 width "100col%"
843 special "none"
844 height "1in"
845 height_special "totalheight"
846 status open
847
848 \begin_layout Plain Layout
849 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
850  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
851 \end_layout
852
853 \end_inset
854
855
856 \begin_inset Caption
857
858 \begin_layout Plain Layout
859 \begin_inset CommandInset label
860 LatexCommand label
861 name "mar:rotated"
862
863 \end_inset
864
865 A graph of 
866 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
867 \end_inset
868
869  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
870 \end_layout
871
872 \end_inset
873
874
875 \end_layout
876
877 \end_inset
878
879
880 \end_layout
881
882 \begin_layout Standard
883 Figure 
884 \begin_inset CommandInset ref
885 LatexCommand ref
886 reference "mar:A-graph-of"
887
888 \end_inset
889
890  shows the plot of the function 
891 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
892 \end_inset
893
894  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
895  The resulting figure would be somewhat like figure 
896 \begin_inset CommandInset ref
897 LatexCommand ref
898 reference "mar:rotated"
899
900 \end_inset
901
902 .
903  This is akin to a cup lying on its side.
904  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
905  figure to show that it is indeed rotated.
906 \end_layout
907
908 \begin_layout Standard
909 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
910  When we integrated the original square root function to find its area,
911  we imagined a series of rectangles inside the figure.
912  Their height was 
913 \begin_inset Formula $h=f(x)$
914 \end_inset
915
916  and their width was 
917 \begin_inset Formula $dx$
918 \end_inset
919
920 .
921  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
922  these areas and rewrote this as 
923 \begin_inset Formula $\int\, f(x)\, dx$
924 \end_inset
925
926 , or, in this specific case, 
927 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\, dx$
928 \end_inset
929
930 .
931 \end_layout
932
933 \begin_layout Standard
934 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
935  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
936  This creates a series of cylinders.
937 \begin_inset Flex Sidenote
938 status collapsed
939
940 \begin_layout Plain Layout
941 The text refers to these cylinders as "disks".
942  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
943 \end_layout
944
945 \end_inset
946
947  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
948  The basic formula is:
949 \end_layout
950
951 \begin_layout Standard
952 \begin_inset Formula \[
953 V=hA\]
954
955 \end_inset
956
957
958 \end_layout
959
960 \begin_layout Standard
961 \noindent
962 where 
963 \begin_inset Formula $h$
964 \end_inset
965
966  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
967 \begin_inset Formula $dx$
968 \end_inset
969
970 .
971  The area of each figure is a circle where 
972 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
973 \end_inset
974
975 .
976  The radius in this case is the function 
977 \begin_inset Formula $f(x)$
978 \end_inset
979
980 .
981  By substitution
982 \end_layout
983
984 \begin_layout Standard
985 \begin_inset Formula \[
986 A=\pi f^{2}(x)\]
987
988 \end_inset
989
990
991 \end_layout
992
993 \begin_layout Standard
994 \noindent
995 In our specific case, 
996 \end_layout
997
998 \begin_layout Standard
999 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1000 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1001  & = & \pi x\end{eqnarray*}
1002
1003 \end_inset
1004
1005
1006 \end_layout
1007
1008 \begin_layout Standard
1009 To calculate the volume of one disk, we have
1010 \end_layout
1011
1012 \begin_layout Standard
1013 \begin_inset Formula \[
1014 V=\pi x\, dx\]
1015
1016 \end_inset
1017
1018
1019 \end_layout
1020
1021 \begin_layout Standard
1022 \noindent
1023 or, in the general case
1024 \end_layout
1025
1026 \begin_layout Standard
1027 \begin_inset Formula \[
1028 V=\pi f^{2}(x)\, dx\]
1029
1030 \end_inset
1031
1032
1033 \end_layout
1034
1035 \begin_layout Standard
1036 To find the volume of the figure between points 
1037 \begin_inset Formula $a$
1038 \end_inset
1039
1040  and 
1041 \begin_inset Formula $b$
1042 \end_inset
1043
1044  we sum the volumes by means of integration:
1045 \end_layout
1046
1047 \begin_layout Standard
1048 \begin_inset Formula \begin{equation}
1049 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\, dx\end{equation}
1050
1051 \end_inset
1052
1053
1054 \end_layout
1055
1056 \begin_layout Standard
1057 \noindent
1058 In the specific example, over the interval 
1059 \begin_inset Formula $[0,4]$
1060 \end_inset
1061
1062
1063 \end_layout
1064
1065 \begin_layout Standard
1066 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1067 \int_{0}^{4}\,\pi x\, dx & = & \pi\int_{0}^{4}\, x\, dx\\
1068  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1069  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1070  & = & 8\pi\end{eqnarray*}
1071
1072 \end_inset
1073
1074
1075 \end_layout
1076
1077 \begin_layout Standard
1078 \begin_inset Flex NewThought
1079 status open
1080
1081 \begin_layout Plain Layout
1082 Suppose I drill
1083 \end_layout
1084
1085 \end_inset
1086
1087  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1088  It is made with a quadratic shaped bit.
1089 \begin_inset Flex Sidenote
1090 status collapsed
1091
1092 \begin_layout Plain Layout
1093 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1094 \end_layout
1095
1096 \end_inset
1097
1098  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1099 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1100 \end_inset
1101
1102 .
1103  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1104  of the entire 
1105 \begin_inset Quotes eld
1106 \end_inset
1107
1108 cup
1109 \begin_inset Quotes erd
1110 \end_inset
1111
1112 .
1113  Each individual cylinder would become like a 
1114 \begin_inset Quotes eld
1115 \end_inset
1116
1117 washer
1118 \begin_inset Quotes erd
1119 \end_inset
1120
1121 .
1122  To get the area of one washer, I would use the formula
1123 \end_layout
1124
1125 \begin_layout Standard
1126 \begin_inset Float marginfigure
1127 wide false
1128 sideways false
1129 status open
1130
1131 \begin_layout Plain Layout
1132 \begin_inset Box Boxed
1133 position "t"
1134 hor_pos "c"
1135 has_inner_box 1
1136 inner_pos "t"
1137 use_parbox 0
1138 width "100col%"
1139 special "none"
1140 height "1in"
1141 height_special "totalheight"
1142 status open
1143
1144 \begin_layout Plain Layout
1145 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1146  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1147 \end_layout
1148
1149 \end_inset
1150
1151
1152 \begin_inset Caption
1153
1154 \begin_layout Plain Layout
1155 The functions 
1156 \begin_inset Formula $f(x)$
1157 \end_inset
1158
1159  and 
1160 \begin_inset Formula $g(x)$
1161 \end_inset
1162
1163  and the area left by 
1164 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1165 \end_inset
1166
1167
1168 \end_layout
1169
1170 \end_inset
1171
1172
1173 \end_layout
1174
1175 \end_inset
1176
1177
1178 \end_layout
1179
1180 \begin_layout Standard
1181 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1182 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1183  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1184  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\end{eqnarray*}
1185
1186 \end_inset
1187
1188
1189 \end_layout
1190
1191 \begin_layout Standard
1192 The volume of each washer would be
1193 \end_layout
1194
1195 \begin_layout Standard
1196 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1197 V_{washer} & = & A_{washer}\, dx\\
1198  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{eqnarray*}
1199
1200 \end_inset
1201
1202
1203 \end_layout
1204
1205 \begin_layout Standard
1206 \noindent
1207 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1208 \begin_inset Formula $a$
1209 \end_inset
1210
1211  and 
1212 \begin_inset Formula $b$
1213 \end_inset
1214
1215 , the integral is derived:
1216 \end_layout
1217
1218 \begin_layout Standard
1219 \begin_inset Formula \begin{equation}
1220 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx\end{equation}
1221
1222 \end_inset
1223
1224
1225 \end_layout
1226
1227 \begin_layout Standard
1228 In the case of our quadratic drill bit::
1229 \begin_inset Float marginfigure
1230 wide false
1231 sideways false
1232 status open
1233
1234 \begin_layout Plain Layout
1235 \begin_inset Box Boxed
1236 position "t"
1237 hor_pos "c"
1238 has_inner_box 1
1239 inner_pos "t"
1240 use_parbox 0
1241 width "100col%"
1242 special "none"
1243 height "1in"
1244 height_special "totalheight"
1245 status open
1246
1247 \begin_layout Plain Layout
1248 This was the rotated set of 2 functions.
1249 \end_layout
1250
1251 \end_inset
1252
1253
1254 \begin_inset Caption
1255
1256 \begin_layout Plain Layout
1257 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1258 \end_layout
1259
1260 \end_inset
1261
1262
1263 \end_layout
1264
1265 \end_inset
1266
1267
1268 \end_layout
1269
1270 \begin_layout Standard
1271 \begin_inset Formula \begin{eqnarray*}
1272 \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\\
1273  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\, x\, dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\, dx\right)\\
1274  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1275  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1276  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1277  & = & 7.2\pi\end{eqnarray*}
1278
1279 \end_inset
1280
1281
1282 \end_layout
1283
1284 \begin_layout Standard
1285
1286 \end_layout
1287
1288 \begin_layout Section
1289 Homework 
1290 \end_layout
1291
1292 \begin_layout Itemize
1293 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1294 \end_layout
1295
1296 \begin_layout Standard
1297 \begin_inset CommandInset bibtex
1298 LatexCommand bibtex
1299 bibfiles "biblioExample"
1300 options "plainnat"
1301
1302 \end_inset
1303
1304
1305 \end_layout
1306
1307 \end_body
1308 \end_document