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Update docs
[lyx.git] / lib / examples / tufte-book.lyx
1 #LyX 2.2 created this file. For more info see http://www.lyx.org/
2 \lyxformat 504
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 \SpecialCharNoPassThru LaTeX
94 -package 
95 \family sans
96 fpl
97 \family default
98  installed to your \SpecialCharNoPassThru LaTeX
99  system.
100  If you are using MiK\SpecialCharNoPassThru TeX
101 , you will automatically be asked to install this
102  package when previewing your file, if you are using \SpecialCharNoPassThru TeX
103 Live, use \SpecialCharNoPassThru TeX
104 Live's
105  package manager.
106 \end_layout
107
108 \begin_layout Plain Layout
109
110 \series bold
111 Note 2
112 \series default
113 : If you wish to compile to PDF with plain \SpecialCharNoPassThru LaTeX
114  (instead of pdf\SpecialCharNoPassThru TeX
115 ), there
116  is currently a bug in the Tufte class that causes errors.
117  You can add the class option 'nols' (put this in the 
118 \begin_inset Quotes eld
119 \end_inset
120
121 Custom
122 \begin_inset Quotes erd
123 \end_inset
124
125  field of Document\SpecialChar menuseparator
126 Settings \SpecialChar menuseparator
127 Document Class) to get rid of the errors, but
128  this also removes letterspacing, an important part of the Tufte design.
129 \end_layout
130
131 \end_inset
132
133
134 \end_layout
135
136 \begin_layout Title
137 Tufte Examples
138 \end_layout
139
140 \begin_layout Author
141 Fake Author
142 \begin_inset Note Note
143 status open
144
145 \begin_layout Plain Layout
146 author of this example file: Jason Waskiewicz
147 \end_layout
148
149 \end_inset
150
151
152 \end_layout
153
154 \begin_layout Standard
155 \begin_inset CommandInset toc
156 LatexCommand tableofcontents
157
158 \end_inset
159
160
161 \end_layout
162
163 \begin_layout Chapter
164 The Features of the Tufte-book Class
165 \end_layout
166
167 \begin_layout Standard
168 In this document, it was endeavored to show some of the features of the
169  
170 \family sans
171 Tufte-book
172 \family default
173  class.
174  In the first chapter, their use is outlined.
175  In the second chapter, their use through a handout that was created in
176  a calculus class is demonstrated.
177 \end_layout
178
179 \begin_layout Section
180 Features
181 \end_layout
182
183 \begin_layout Standard
184 The 
185 \family sans
186 Tufte-book
187 \family default
188  class is based on the work of 
189 \noun on
190 Edward Tufte
191 \noun default
192 .
193  It provides the same functionality as the 
194 \family sans
195 Tufte-handout
196 \family default
197  class with book-specific additions.
198  Tufte's documents consist of a rather narrow column of text and a wide
199  column of margin notes and margin figures.
200  This is to improve readability.
201 \end_layout
202
203 \begin_layout Standard
204 The features provided by this format include:
205 \end_layout
206
207 \begin_layout Itemize
208 Margin figures
209 \end_layout
210
211 \begin_layout Itemize
212 Ordinary figures in text with captions in margins
213 \end_layout
214
215 \begin_layout Itemize
216 Full width figures and text when needed
217 \end_layout
218
219 \begin_layout Itemize
220 \begin_inset Quotes eld
221 \end_inset
222
223 Footnotes
224 \begin_inset Quotes erd
225 \end_inset
226
227  in margins
228 \end_layout
229
230 \begin_layout Itemize
231 Limited layers of sections and subsections
232 \end_layout
233
234 \begin_layout Standard
235 In this sample document, some of these features are demonstrated.
236  For a full demonstration, visit the tufte-latex website: 
237 \begin_inset Flex URL
238 status collapsed
239
240 \begin_layout Plain Layout
241
242 http://code.google.com/p/tufte-latex
243 \end_layout
244
245 \end_inset
246
247 .
248 \end_layout
249
250 \begin_layout Section
251 Page Layout
252 \end_layout
253
254 \begin_layout Standard
255 Tufte's margins are 
256 \begin_inset Quotes eld
257 \end_inset
258
259 ragged right
260 \begin_inset Quotes erd
261 \end_inset
262
263  rather than justified.
264 \begin_inset Flex Sidenote
265 status open
266
267 \begin_layout Plain Layout
268 To get justified text, add the option 
269 \emph on
270 justified
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  Ragged right text is used in most of his works, but the class option 
288 \emph on
289 justified
290 \emph default
291  is provided to change this.
292 \end_layout
293
294 \begin_layout Standard
295 Tufte also formats his pages asymmetrically.
296  This means that the marginalia appear on the right side on each page, whether
297  odd or even.
298  If you prefer, you can change that and have symmetric layout, as common
299  in traditional book typography, by using the 
300 \emph on
301 symmetric
302 \emph default
303  class option.
304 \begin_inset Flex Sidenote
305 status open
306
307 \begin_layout Plain Layout
308 To create a symmetric layout, add the option 
309 \emph on
310 symmetric
311 \emph default
312  to the 
313 \emph on
314 Custom
315 \emph default
316  field in 
317 \family sans
318 Document\SpecialChar menuseparator
319 Settings\SpecialChar menuseparator
320 Document Class
321 \family default
322 .
323 \end_layout
324
325 \end_inset
326
327
328 \end_layout
329
330 \begin_layout Standard
331 Finally, Tufte does not number his chapters or his sections.
332  If you like to refer to sections by number, move the 
333 \emph on
334 Numbering
335 \emph default
336  slider in 
337 \family sans
338 Document\SpecialChar menuseparator
339 Settings\SpecialChar menuseparator
340 Numbering & TOC
341 \family default
342  to the very right (as done in this document).
343 \begin_inset Flex Marginnote
344 status collapsed
345
346 \begin_layout Plain Layout
347 marginnote
348 \end_layout
349
350 \end_inset
351
352
353 \end_layout
354
355 \begin_layout Section
356 Figures
357 \end_layout
358
359 \begin_layout Standard
360 Tufte uses ordinary figure floats such as the following:
361 \end_layout
362
363 \begin_layout Standard
364 \begin_inset Float figure
365 wide false
366 sideways false
367 status open
368
369 \begin_layout Plain Layout
370 \begin_inset Box Boxed
371 position "t"
372 hor_pos "c"
373 has_inner_box 1
374 inner_pos "t"
375 use_parbox 0
376 use_makebox 0
377 width "100col%"
378 special "none"
379 height "1in"
380 height_special "totalheight"
381 thickness "0.4pt"
382 separation "3pt"
383 shadowsize "4pt"
384 framecolor "black"
385 backgroundcolor "none"
386 status open
387
388 \begin_layout Plain Layout
389 Imagine your favorite figure inside this box instead of this boring text.
390 \end_layout
391
392 \end_inset
393
394
395 \begin_inset Caption Standard
396
397 \begin_layout Plain Layout
398 An ordinary figure float.
399 \end_layout
400
401 \end_inset
402
403
404 \end_layout
405
406 \end_inset
407
408
409 \end_layout
410
411 \begin_layout Standard
412 Furthermore, he uses margin figures, as shown in Fig.
413 \begin_inset space ~
414 \end_inset
415
416
417 \begin_inset CommandInset ref
418 LatexCommand ref
419 reference "fig:margin-figure"
420
421 \end_inset
422
423 .
424 \end_layout
425
426 \begin_layout Standard
427 \begin_inset VSpace 5theight%
428 \end_inset
429
430
431 \end_layout
432
433 \begin_layout Standard
434 \begin_inset Float marginfigure
435 wide false
436 sideways false
437 status open
438
439 \begin_layout Plain Layout
440 \begin_inset Box Boxed
441 position "t"
442 hor_pos "c"
443 has_inner_box 1
444 inner_pos "t"
445 use_parbox 0
446 use_makebox 0
447 width "100col%"
448 special "none"
449 height "1in"
450 height_special "totalheight"
451 thickness "0.4pt"
452 separation "3pt"
453 shadowsize "4pt"
454 framecolor "black"
455 backgroundcolor "none"
456 status open
457
458 \begin_layout Plain Layout
459 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
460  this boring text.
461 \end_layout
462
463 \end_inset
464
465
466 \begin_inset Caption Standard
467
468 \begin_layout Plain Layout
469 A margin figure.
470 \begin_inset CommandInset label
471 LatexCommand label
472 name "fig:margin-figure"
473
474 \end_inset
475
476
477 \end_layout
478
479 \end_inset
480
481
482 \end_layout
483
484 \end_inset
485
486
487 \end_layout
488
489 \begin_layout Standard
490 \begin_inset Note Greyedout
491 status open
492
493 \begin_layout Plain Layout
494
495 \series bold
496 Note:
497 \series default
498  If you are using margin figures or tables you must use the default float
499  placement option in the document settings under 
500 \family sans
501 Float
502 \begin_inset space ~
503 \end_inset
504
505 Placement
506 \family default
507 .
508 \end_layout
509
510 \end_inset
511
512
513 \end_layout
514
515 \begin_layout Standard
516 In the same vein, the 
517 \family sans
518 Tufte-book
519 \family default
520  class allows the use of tables, both in the margins and in the text.
521  The margin tables are recommended for a small set of data to illustrate
522  a concept such as 
523 \begin_inset Quotes eld
524 \end_inset
525
526 Look, distance-time data is quadratic when the object is falling.
527 \begin_inset Quotes erd
528 \end_inset
529
530  More detailed data such as flame test results and comments should be put
531  in a full-width table instead.
532 \end_layout
533
534 \begin_layout Standard
535 Finally, 
536 \family sans
537 Tufte-book
538 \family default
539  provides a full-width figure.
540  This one takes up the entire width of the page, i.
541 \begin_inset space \thinspace{}
542 \end_inset
543
544 e., text and margin.
545  See Fig.
546 \begin_inset space ~
547 \end_inset
548
549
550 \begin_inset CommandInset ref
551 LatexCommand ref
552 reference "fig:full-width-figure"
553
554 \end_inset
555
556  for an example.
557 \end_layout
558
559 \begin_layout Standard
560 \begin_inset Float figure
561 wide true
562 sideways false
563 status open
564
565 \begin_layout Plain Layout
566 \begin_inset Box Boxed
567 position "t"
568 hor_pos "c"
569 has_inner_box 1
570 inner_pos "t"
571 use_parbox 0
572 use_makebox 0
573 width "100line%"
574 special "none"
575 height "1in"
576 height_special "totalheight"
577 thickness "0.4pt"
578 separation "3pt"
579 shadowsize "4pt"
580 framecolor "black"
581 backgroundcolor "none"
582 status open
583
584 \begin_layout Plain Layout
585 Imagine your favorite photograph of a squirrel inside this box instead of
586  this boring text.
587 \end_layout
588
589 \end_inset
590
591
592 \begin_inset VSpace defskip
593 \end_inset
594
595
596 \end_layout
597
598 \begin_layout Plain Layout
599 \begin_inset Caption Standard
600
601 \begin_layout Plain Layout
602 A full-width figure.
603 \begin_inset CommandInset label
604 LatexCommand label
605 name "fig:full-width-figure"
606
607 \end_inset
608
609
610 \end_layout
611
612 \end_inset
613
614
615 \end_layout
616
617 \end_inset
618
619
620 \end_layout
621
622 \begin_layout Section
623 Working with Text
624 \end_layout
625
626 \begin_layout Standard
627 One of the most prominent and distinctive features of this style is the
628  extensive use of sidenotes.
629  There is a wide margin to provide ample room for sidenotes and small figures.
630  Any footnotes will automatically be converted to sidenotes.
631 \begin_inset Foot
632 status open
633
634 \begin_layout Plain Layout
635 This is a sidenote that was entered using a 
636 \family typewriter
637 footnote
638 \family default
639 .
640 \end_layout
641
642 \end_inset
643
644  Alternatively, you can also use the 
645 \family typewriter
646 Sidenote
647 \family default
648  inset directly; you'll find it in the 
649 \family sans
650 Insert\SpecialChar menuseparator
651 Custom Insets
652 \family default
653  menu.
654 \begin_inset Flex Sidenote
655 status open
656
657 \begin_layout Plain Layout
658 This is a sidenote that was entered using a 
659 \family typewriter
660 sidenote
661 \family default
662 .
663 \end_layout
664
665 \end_inset
666
667
668 \end_layout
669
670 \begin_layout Standard
671 If you like to place ancillary information in the margin without the sidenote
672  mark (the superscript number), you can use the 
673 \family typewriter
674 Marginnote
675 \family default
676  inset.
677  
678 \begin_inset Flex Marginnote
679 status open
680
681 \begin_layout Plain Layout
682 This is Tufte's margin note.
683  Notice that there isn't a number preceding the note, and there is no number
684  in the main text where this note was written.
685 \end_layout
686
687 \end_inset
688
689  The normal margin note will work as well, but it will look rather odd.
690 \begin_inset Marginal
691 status open
692
693 \begin_layout Plain Layout
694 This is a normal margin note.
695  Don't use it.
696 \end_layout
697
698 \end_inset
699
700
701 \end_layout
702
703 \begin_layout Standard
704 \begin_inset Flex NewThought
705 status open
706
707 \begin_layout Plain Layout
708 Another useful
709 \end_layout
710
711 \end_inset
712
713  innovation is Tufte's 
714 \family typewriter
715 NewThought
716 \family default
717  character style (
718 \family sans
719 Edit\SpecialChar menuseparator
720 TextStyle\SpecialChar menuseparator
721 NewThought
722 \family default
723 ).
724  It introduces new thoughts by means of small caps, as demonstrated in this
725  paragraph.
726  
727 \end_layout
728
729 \begin_layout Standard
730 The Tufte document classes include two new character styles and some improvement
731 s on existing commands for letterspacing.
732 \end_layout
733
734 \begin_layout Standard
735 When setting strings of 
736 \begin_inset Flex AllCaps
737 status open
738
739 \begin_layout Plain Layout
740 ALL CAPS
741 \end_layout
742
743 \end_inset
744
745  or 
746 \begin_inset Flex SmallCaps
747 status open
748
749 \begin_layout Plain Layout
750 small caps
751 \end_layout
752
753 \end_inset
754
755 , the letterspacing\threehyphens
756 that is, the spacing between the letters\threehyphens
757 should
758  be increased slightly.
759 \begin_inset CommandInset citation
760 LatexCommand cite
761 key "Bringhurst2005"
762
763 \end_inset
764
765  The 
766 \emph on
767 AllCaps
768 \emph default
769  character style (
770 \family sans
771 Edit\SpecialChar menuseparator
772 TextStyle\SpecialChar menuseparator
773 AllCaps
774 \family default
775 ) has proper letterspacing for strings of 
776 \begin_inset Flex AllCaps
777 status open
778
779 \begin_layout Plain Layout
780 FULL CAPITAL LETTERS
781 \end_layout
782
783 \end_inset
784
785 , and the 
786 \emph on
787 SmallCaps
788 \emph default
789  character style (
790 \family sans
791 Edit\SpecialChar menuseparator
792 TextStyle\SpecialChar menuseparator
793 SmallCaps
794 \family default
795 ) has letterspacing for 
796 \begin_inset Flex SmallCaps
797 status open
798
799 \begin_layout Plain Layout
800 small capital letters
801 \end_layout
802
803 \end_inset
804
805 .
806  These commands will also automatically convert the case of the text to
807  upper- or lowercase, respectively.
808 \end_layout
809
810 \begin_layout Standard
811 The normal 
812 \emph on
813 Small Caps
814 \emph default
815  shape has also been redefined to include letterspacing.
816  Its case is left as is, however.
817  This allows one to use both uppercase and lowercase letters: 
818 \shape smallcaps
819 The Initial Letters Of The Words In This Sentence Are Capitalized.
820 \end_layout
821
822 \begin_layout Standard
823 Finally, the
824 \emph on
825  Full Width
826 \emph default
827  paragraph environment provides a paragraph layout that stretches across
828  the main text block and the sidenotes area:
829 \end_layout
830
831 \begin_layout Full Width
832 Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
833  Ut purus elit, vestibulum ut, placerat ac, adipiscing vitae, felis.
834  Curabitur dictum gravida mauris.
835  Nam arcu libero, nonummy eget, consectetuer id, vulputate a, magna.
836  Donec vehicula augue eu neque.
837  Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames
838  ac turpis egestas.
839  Mauris ut leo.
840  Cras viverra metus rhoncus sem.
841  Nulla et lectus vestibulum urna fringilla ultrices.
842  Phasellus eu tellus sit amet tortor gravida placerat.
843  Integer sapien est, iaculis in, pretium quis, viverra ac, nunc.
844  Praesent eget sem vel leo ultrices bibendum.
845  Aenean faucibus.
846  Morbi dolor nulla, malesuada eu, pulvinar at, mollis ac, nulla.
847  Curabitur auctor semper nulla.
848  Donec varius orci eget risus.
849  Duis nibh mi, congue eu, accumsan eleifend, sagittis quis, diam.
850  Duis eget orci sit amet orci dignissim rutrum.
851 \end_layout
852
853 \begin_layout Section
854 References
855 \end_layout
856
857 \begin_layout Standard
858 References are placed alongside their citations as sidenotes, as well.
859  This can be accomplished using the normal citation command.
860 \begin_inset Foot
861 status collapsed
862
863 \begin_layout Plain Layout
864 The previous section includes a citation.
865 \end_layout
866
867 \end_inset
868
869
870 \end_layout
871
872 \begin_layout Standard
873 The complete list of references may also be printed automatically by using
874  
875 \family sans
876 Insert\SpecialChar menuseparator
877 Lists/TOC\SpecialChar menuseparator
878 Bib\SpecialCharNoPassThru TeX
879 \begin_inset space ~
880 \end_inset
881
882 Bibliography
883 \family default
884  (see the end of this document for an example.) If you do not want to print
885  a bibliography at the end of your document, place the 
886 \family sans
887 Bib\SpecialCharNoPassThru TeX
888 \begin_inset space ~
889 \end_inset
890
891 Bibliography
892 \family default
893  inset inside a \SpecialCharNoPassThru LyX
894  note and use the \SpecialCharNoPassThru LaTeX
895  command 
896 \family typewriter
897
898 \backslash
899 nobibliography
900 \family default
901  the text.
902 \end_layout
903
904 \begin_layout Chapter
905 Calculation of Volume: Sections 2.12–2.13
906 \end_layout
907
908 \begin_layout Standard
909 Imagine taking a function like 
910 \begin_inset Formula $y=\sqrt{x}$
911 \end_inset
912
913  and rotating it in 3 dimensions around the x-axis.
914  The resulting shape would look somewhat like a cup (on its side).
915  Interestingly, integration empowers us to do exactly this and to find out
916  how much water that cup could hold.
917 \end_layout
918
919 \begin_layout Section
920 Visualizing Rotation
921 \end_layout
922
923 \begin_layout Standard
924 \begin_inset Float marginfigure
925 wide false
926 sideways false
927 status open
928
929 \begin_layout Plain Layout
930 \begin_inset Box Boxed
931 position "t"
932 hor_pos "c"
933 has_inner_box 1
934 inner_pos "t"
935 use_parbox 0
936 use_makebox 0
937 width "100col%"
938 special "none"
939 height "1in"
940 height_special "totalheight"
941 thickness "0.4pt"
942 separation "3pt"
943 shadowsize "4pt"
944 framecolor "black"
945 backgroundcolor "none"
946 status open
947
948 \begin_layout Plain Layout
949 I had a graph of the square root function here.
950 \end_layout
951
952 \end_inset
953
954
955 \begin_inset Caption Standard
956
957 \begin_layout Plain Layout
958 \begin_inset CommandInset label
959 LatexCommand label
960 name "mar:A-graph-of"
961
962 \end_inset
963
964 A graph of 
965 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
966 \end_inset
967
968
969 \end_layout
970
971 \end_inset
972
973
974 \end_layout
975
976 \end_inset
977
978
979 \end_layout
980
981 \begin_layout Standard
982 \begin_inset Float marginfigure
983 wide false
984 sideways false
985 status open
986
987 \begin_layout Plain Layout
988 \begin_inset Box Boxed
989 position "t"
990 hor_pos "c"
991 has_inner_box 1
992 inner_pos "t"
993 use_parbox 0
994 use_makebox 0
995 width "100col%"
996 special "none"
997 height "1in"
998 height_special "totalheight"
999 thickness "0.4pt"
1000 separation "3pt"
1001 shadowsize "4pt"
1002 framecolor "black"
1003 backgroundcolor "none"
1004 status open
1005
1006 \begin_layout Plain Layout
1007 Here I rotated the square root function and then drew a disk on the figure
1008  to illustrate how I would calculate the volume of the figure.
1009 \end_layout
1010
1011 \end_inset
1012
1013
1014 \begin_inset Caption Standard
1015
1016 \begin_layout Plain Layout
1017 \begin_inset CommandInset label
1018 LatexCommand label
1019 name "mar:rotated"
1020
1021 \end_inset
1022
1023 A graph of 
1024 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}$
1025 \end_inset
1026
1027  rotated about the x-axis and with additional remarks for integration.
1028 \end_layout
1029
1030 \end_inset
1031
1032
1033 \end_layout
1034
1035 \end_inset
1036
1037
1038 \end_layout
1039
1040 \begin_layout Standard
1041 Figure 
1042 \begin_inset CommandInset ref
1043 LatexCommand ref
1044 reference "mar:A-graph-of"
1045
1046 \end_inset
1047
1048  shows the plot of the function 
1049 \begin_inset Formula $f(x)=\sqrt{x}.$
1050 \end_inset
1051
1052  Now, imagine that we rotate that function about the x-axis.
1053  The resulting figure would be somewhat like figure 
1054 \begin_inset CommandInset ref
1055 LatexCommand ref
1056 reference "mar:rotated"
1057
1058 \end_inset
1059
1060 .
1061  This is akin to a cup lying on its side.
1062  For the sake of clarity, the artist (me) drew a circle on the end of the
1063  figure to show that it is indeed rotated.
1064 \end_layout
1065
1066 \begin_layout Standard
1067 Now, suppose we wished to find the volume of the figure.
1068  When we integrated the original square root function to find its area,
1069  we imagined a series of rectangles inside the figure.
1070  Their height was 
1071 \begin_inset Formula $h=f(x)$
1072 \end_inset
1073
1074  and their width was 
1075 \begin_inset Formula $dx$
1076 \end_inset
1077
1078 .
1079  Since height multiplied by width was the area of each rectangle, we summed
1080  these areas and rewrote this as 
1081 \begin_inset Formula $\int\, f(x)\, dx$
1082 \end_inset
1083
1084 , or, in this specific case, 
1085 \begin_inset Formula $\int\,\sqrt{x}\, dx$
1086 \end_inset
1087
1088 .
1089 \end_layout
1090
1091 \begin_layout Standard
1092 To find the volume of our rotated figure the prodecure is quite similar.
1093  Begin by rotating each rectangle about the x-axis.
1094  This creates a series of cylinders.
1095 \begin_inset Flex Sidenote
1096 status collapsed
1097
1098 \begin_layout Plain Layout
1099 The text refers to these cylinders as "disks".
1100  This is standard practice in all the Calculus books I checked.
1101 \end_layout
1102
1103 \end_inset
1104
1105  Then, we can find the volume of each cylinder/disk.
1106  The basic formula is:
1107 \end_layout
1108
1109 \begin_layout Standard
1110 \begin_inset Formula 
1111 \[
1112 V=hA
1113 \]
1114
1115 \end_inset
1116
1117
1118 \end_layout
1119
1120 \begin_layout Standard
1121 \noindent
1122 where 
1123 \begin_inset Formula $h$
1124 \end_inset
1125
1126  is the height of the cylinder (width of the rectangle) 
1127 \begin_inset Formula $dx$
1128 \end_inset
1129
1130 .
1131  The area of each figure is a circle where 
1132 \begin_inset Formula $A=\pi r^{2}$
1133 \end_inset
1134
1135 .
1136  The radius in this case is the function 
1137 \begin_inset Formula $f(x)$
1138 \end_inset
1139
1140 .
1141  By substitution
1142 \end_layout
1143
1144 \begin_layout Standard
1145 \begin_inset Formula 
1146 \[
1147 A=\pi f^{2}(x)
1148 \]
1149
1150 \end_inset
1151
1152
1153 \end_layout
1154
1155 \begin_layout Standard
1156 \noindent
1157 In our specific case, 
1158 \end_layout
1159
1160 \begin_layout Standard
1161 \begin_inset Formula 
1162 \begin{eqnarray*}
1163 A & = & \pi\left(\sqrt{x}\right)^{2}\\
1164  & = & \pi x
1165 \end{eqnarray*}
1166
1167 \end_inset
1168
1169
1170 \end_layout
1171
1172 \begin_layout Standard
1173 To calculate the volume of one disk, we have
1174 \end_layout
1175
1176 \begin_layout Standard
1177 \begin_inset Formula 
1178 \[
1179 V=\pi x\, dx
1180 \]
1181
1182 \end_inset
1183
1184
1185 \end_layout
1186
1187 \begin_layout Standard
1188 \noindent
1189 or, in the general case
1190 \end_layout
1191
1192 \begin_layout Standard
1193 \begin_inset Formula 
1194 \[
1195 V=\pi f^{2}(x)\, dx
1196 \]
1197
1198 \end_inset
1199
1200
1201 \end_layout
1202
1203 \begin_layout Standard
1204 To find the volume of the figure between points 
1205 \begin_inset Formula $a$
1206 \end_inset
1207
1208  and 
1209 \begin_inset Formula $b$
1210 \end_inset
1211
1212  we sum the volumes by means of integration:
1213 \end_layout
1214
1215 \begin_layout Standard
1216 \begin_inset Formula 
1217 \begin{equation}
1218 \int_{a}^{b}\,\pi f^{2}(x)\, dx
1219 \end{equation}
1220
1221 \end_inset
1222
1223
1224 \end_layout
1225
1226 \begin_layout Standard
1227 \noindent
1228 In the specific example, over the interval 
1229 \begin_inset Formula $[0,4]$
1230 \end_inset
1231
1232
1233 \end_layout
1234
1235 \begin_layout Standard
1236 \begin_inset Formula 
1237 \begin{eqnarray*}
1238 \int_{0}^{4}\,\pi x\, dx & = & \pi\int_{0}^{4}\, x\, dx\\
1239  & = & \pi\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}\\
1240  & = & \pi\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)\\
1241  & = & 8\pi
1242 \end{eqnarray*}
1243
1244 \end_inset
1245
1246
1247 \end_layout
1248
1249 \begin_layout Standard
1250 \begin_inset Flex NewThought
1251 status open
1252
1253 \begin_layout Plain Layout
1254 Suppose I drill
1255 \end_layout
1256
1257 \end_inset
1258
1259  a special hole down the length of the cup we just worked with.
1260  It is made with a quadratic shaped bit.
1261 \begin_inset Flex Sidenote
1262 status collapsed
1263
1264 \begin_layout Plain Layout
1265 I have no idea how I'd do this in real life, but I'm making a point.
1266 \end_layout
1267
1268 \end_inset
1269
1270  I find that the hole the bit makes can be modeled with the function 
1271 \begin_inset Formula $g(x)=\frac{x^{2}}{16}$
1272 \end_inset
1273
1274 .
1275  I would need to subtract the volume of the material removed from the volume
1276  of the entire 
1277 \begin_inset Quotes eld
1278 \end_inset
1279
1280 cup
1281 \begin_inset Quotes erd
1282 \end_inset
1283
1284 .
1285  Each individual cylinder would become like a 
1286 \begin_inset Quotes eld
1287 \end_inset
1288
1289 washer
1290 \begin_inset Quotes erd
1291 \end_inset
1292
1293 .
1294  To get the area of one washer, I would use the formula
1295 \end_layout
1296
1297 \begin_layout Standard
1298 \begin_inset Float marginfigure
1299 wide false
1300 sideways false
1301 status open
1302
1303 \begin_layout Plain Layout
1304 \begin_inset Box Boxed
1305 position "t"
1306 hor_pos "c"
1307 has_inner_box 1
1308 inner_pos "t"
1309 use_parbox 0
1310 use_makebox 0
1311 width "100col%"
1312 special "none"
1313 height "1in"
1314 height_special "totalheight"
1315 thickness "0.4pt"
1316 separation "3pt"
1317 shadowsize "4pt"
1318 framecolor "black"
1319 backgroundcolor "none"
1320 status open
1321
1322 \begin_layout Plain Layout
1323 Here I used RLPlot to draw the square root function and the quadratic function.
1324  Then I used Inkscape to shade the area between them.
1325 \end_layout
1326
1327 \end_inset
1328
1329
1330 \begin_inset Caption Standard
1331
1332 \begin_layout Plain Layout
1333 The functions 
1334 \begin_inset Formula $f(x)$
1335 \end_inset
1336
1337  and 
1338 \begin_inset Formula $g(x)$
1339 \end_inset
1340
1341  and the area left by 
1342 \begin_inset Formula $f(x)-g(x)$
1343 \end_inset
1344
1345
1346 \end_layout
1347
1348 \end_inset
1349
1350
1351 \end_layout
1352
1353 \end_inset
1354
1355
1356 \end_layout
1357
1358 \begin_layout Standard
1359 \begin_inset Formula 
1360 \begin{eqnarray*}
1361 A_{washer} & = & A_{cup}-A_{drill}\\
1362  & = & \pi f^{2}(x)-\pi g^{2}(x)\\
1363  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)
1364 \end{eqnarray*}
1365
1366 \end_inset
1367
1368
1369 \end_layout
1370
1371 \begin_layout Standard
1372 The volume of each washer would be
1373 \end_layout
1374
1375 \begin_layout Standard
1376 \begin_inset Formula 
1377 \begin{eqnarray*}
1378 V_{washer} & = & A_{washer}\, dx\\
1379  & = & \pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx
1380 \end{eqnarray*}
1381
1382 \end_inset
1383
1384
1385 \end_layout
1386
1387 \begin_layout Standard
1388 \noindent
1389 Then, by summing the volumes of all the washers between points 
1390 \begin_inset Formula $a$
1391 \end_inset
1392
1393  and 
1394 \begin_inset Formula $b$
1395 \end_inset
1396
1397 , the integral is derived:
1398 \end_layout
1399
1400 \begin_layout Standard
1401 \begin_inset Formula 
1402 \begin{equation}
1403 \int_{a}^{b}\,\pi\left(f^{2}(x)-g^{2}(x)\right)\, dx
1404 \end{equation}
1405
1406 \end_inset
1407
1408
1409 \end_layout
1410
1411 \begin_layout Standard
1412 In the case of our quadratic drill bit::
1413 \begin_inset Float marginfigure
1414 wide false
1415 sideways false
1416 status open
1417
1418 \begin_layout Plain Layout
1419 \begin_inset Box Boxed
1420 position "t"
1421 hor_pos "c"
1422 has_inner_box 1
1423 inner_pos "t"
1424 use_parbox 0
1425 use_makebox 0
1426 width "100col%"
1427 special "none"
1428 height "1in"
1429 height_special "totalheight"
1430 thickness "0.4pt"
1431 separation "3pt"
1432 shadowsize "4pt"
1433 framecolor "black"
1434 backgroundcolor "none"
1435 status open
1436
1437 \begin_layout Plain Layout
1438 This was the rotated set of 2 functions.
1439 \end_layout
1440
1441 \end_inset
1442
1443
1444 \begin_inset Caption Standard
1445
1446 \begin_layout Plain Layout
1447 The cup with a quadratic hole drilled down its length
1448 \end_layout
1449
1450 \end_inset
1451
1452
1453 \end_layout
1454
1455 \end_inset
1456
1457
1458 \end_layout
1459
1460 \begin_layout Standard
1461 \begin_inset Formula 
1462 \begin{eqnarray*}
1463 \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\\
1464  & = & \pi\left(\int_{0}^{4}\, x\, dx-\int_{0}^{4}\,\frac{x^{4}}{256}\, dx\right)\\
1465  & = & \pi\left(\left.\left(\frac{x^{2}}{2}\right)\right|_{0}^{4}-\left.\left(\frac{x^{5}}{1280}\right)\right|_{0}^{4}\right)\\
1466  & = & \pi\left(\left(\frac{4^{2}}{2}-0\right)-\left(\frac{4^{5}}{1280}-0\right)\right)\\
1467  & = & \pi\left(8-0.8\right)\\
1468  & = & 7.2\pi
1469 \end{eqnarray*}
1470
1471 \end_inset
1472
1473
1474 \end_layout
1475
1476 \begin_layout Standard
1477
1478 \end_layout
1479
1480 \begin_layout Section
1481 Homework 
1482 \end_layout
1483
1484 \begin_layout Itemize
1485 p114: 1, 4, 5, 6, 8, 10, 12, 15
1486 \end_layout
1487
1488 \begin_layout Standard
1489 \begin_inset CommandInset bibtex
1490 LatexCommand bibtex
1491 bibfiles "biblioExample"
1492 options "plainnat"
1493
1494 \end_inset
1495
1496
1497 \end_layout
1498
1499 \end_body
1500 \end_document