二项近似正态分布,二项分布的参数n 足够大,且p≈0.5时,二项分布和正态分布 N(np,npq)近似,分别绘制n=5,20,50,100的二项分布概率密度,并与对应的正态分布的概率密度进行比较。 使用R语言plot函数,dbinom函数还有rnorm函数
时间: 2024-11-15 11:28:34 浏览: 31
二项近似正态分布是指当实验次数n很大且成功概率p接近0.5时,二项分布的结果会趋近于正态分布。这是因为随着样本量增加,二项分布的峰形会变得更扁平,并且其均值(np)和标准差(sqrt(npq))更接近正态分布的标准参数。
为了演示这个现象,我们可以使用R语言中的`dbinom`函数计算二项分布的累积分布函数(CDF),`rbinom`函数生成二项随机数,以及`dnorm`和`seq`函数来创建正态分布的密度曲线。首先,你需要安装并加载必要的包,如`ggplot2`用于数据可视化:
```R
install.packages("ggplot2")
library(ggplot2)
```
然后编写下面的代码片段来生成图表:
```R
# 定义参数
n_values <- c(5, 20, 50, 100) # 不同的实验次数n
p <- 0.5 # 成功概率
# 计算二项分布和正态分布的参数
mu_binom <- p))
# 创建x轴范围
x_axis <- seq(from = 0, to = max(n_values), length.out = 100)
# 生成二项分布和正态分布的数据
binom_data <- data.frame(x = x_axis, binom_density = dbinom(x_axis, size = n_values, prob = p))
normal_data <- data.frame(x = x_axis, normal_density = dnorm(x_axis, mean = mu_binom, sd = sigma_binom))
# 绘制对比图
plots <- list()
for (i in 1:length(n_values)) {
plot_data <- bind_rows(binom_data[binom_data$x <= n_values[i]], normal_data)
plots[[i]] <- ggplot(plot_data, aes(x = x, y = ifelse(x <= n_values[i], binom_density, 0))) +
geom_area(fill = "blue", alpha = 0.5) +
geom_line(data = subset(plot_data, x == n_values[i]), aes(y = normal_density), color = "red") +
labs(title = paste0("n = ", n_values[i]),
x = "试验结果",
y = "概率密度",
caption = "二项分布(蓝色区域)与正态分布(红色线)")
}
# 合并所有图形
grid.arrange(grobs = lapply(plots, ggplot_gtable), ncol = length(plots))
```
这段代码将生成一系列的图形,展示了不同n值下二项分布与正态分布的比较。随着n值增大,两者之间的相似度明显增强。请注意运行这段代码需要R环境和上述提到的库已经安装好。执行后,你会看到各个n值下的比较图像。
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