用math,numpy,matlibplot.pyplot模块编程绘制正态分布的概率密度函数,其中参数从,G>0由用户指定,并将参数标注在图上。
时间: 2024-03-10 09:48:12 浏览: 14
好的,以下是代码实现:
```python
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 读取用户指定的参数
mean = float(input("请输入正态分布的均值:"))
std = float(input("请输入正态分布的标准差:"))
G = float(input("请输入参数G(G>0):"))
# 设置x轴的范围
x = np.arange(-G * std, G * std, 0.001)
# 计算概率密度函数
y = (1 / (std * np.sqrt(2 * np.pi))) * np.exp(-((x - mean) ** 2) / (2 * std ** 2))
# 绘制图像
plt.plot(x, y)
plt.xlabel('x')
plt.ylabel('y')
plt.title('正态分布的概率密度函数')
plt.text(mean, 0.2, 'mean={}'.format(mean))
plt.text(mean, 0.18, 'std={}'.format(std))
plt.show()
```
运行代码后,程序会提示用户输入正态分布的均值、标准差和参数G。然后,程序会根据用户输入的参数计算概率密度函数,并绘制出图像,同时将均值和标准差标注在图上。
注意:本代码仅供参考,实际应用中可能还需要进行参数检查和异常处理等操作。
相关问题
用math,numpy,matlibplot.pyplot模块编程绘制正态分布的概率密度函数 V210 其中参数从,G>0由用户指定,并将参数标注在图上。
好的,以下是实现正态分布概率密度函数的 Python 代码:
```python
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
# 获取参数 G
G = float(input("请输入参数 G:"))
# 定义概率密度函数
def normal_pdf(x, mu=0, sigma=1):
return math.exp(-(x-mu)**2 / (2*sigma**2)) / (sigma * math.sqrt(2*math.pi))
# 定义 x 轴数据范围
x = np.linspace(-10*G, 10*G, 1000)
# 计算 y 轴数据
y = [normal_pdf(i, sigma=G) for i in x]
# 绘制图像
plt.plot(x, y)
plt.xlabel("x")
plt.ylabel("Probability Density")
plt.title("Normal Distribution with G={}".format(G))
plt.annotate("G={}".format(G), xy=(0, 0), xytext=(G, 0.2), arrowprops=dict(facecolor='red', shrink=0.05))
plt.show()
```
代码解释:
1. 用户输入参数 G,用 float() 函数将输入值转换成浮点数类型。
2. 定义概率密度函数 normal_pdf(x, mu, sigma),其中 x 为自变量,mu 为均值,默认为 0,sigma 为标准差,默认为 1。
3. 定义 x 轴数据范围,使用 numpy 的 linspace() 函数生成一个包含 1000 个元素的等差数列。
4. 计算 y 轴数据,使用列表推导式和 normal_pdf() 函数计算出每个 x 对应的 y 值。
5. 绘制图像,使用 matplotlib.pyplot 模块的 plot() 函数绘制曲线,使用 xlabel() 和 ylabel() 函数标注坐标轴,使用 title() 函数添加标题,使用 annotate() 函数标注参数 G 的值,并使用 show() 函数显示图像。
希望以上代码能够帮助你实现正态分布概率密度函数的绘制。
利用积分问题近似数值解编程绘制自由度为 n 的χ 2 (n)分布的概率密度函数 和分布函数。已知其概率密度函数 2 2 2 1 2 1 , 0 ( ) 2 ( ) 0, 0 x n n n e x x f x x − − > Γ = ≤ 其中 Γ(x +1) = xΓ(x), Γ(1) =1, Γ(1/ 2) = π 整数n 由用户指定。
好的,我会根据您提供的问题进行回答。首先,我们需要了解什么是χ²分布以及其概率密度函数和分布函数。
χ²分布是指n个独立的标准正态分布的平方和服从的分布,记为χ²(n)。其概率密度函数为:
f(x) = (1/2^(n/2) * Γ(n/2)) * x^(n/2 - 1) * e^(-x/2)
其中Γ(x)为Gamma函数,即Γ(x) = (x-1)!,特别地,Γ(1/2) = √π。
χ²分布的分布函数F(x)可以通过概率密度函数f(x)积分得到,即:
F(x) = ∫[0, x] f(t) dt
为了编程绘制χ²分布的概率密度函数和分布函数,我们可以采用积分问题的近似数值解方法,例如Simpson积分法。
下面是利用Python编写的程序代码,用于计算并绘制自由度为n的χ²分布的概率密度函数和分布函数:
```python
import math
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
def gamma(x):
if x == 1:
return 1
elif x == 0.5:
return math.sqrt(math.pi)
else:
return (x-1)*gamma(x-1)
def chisq_pdf(x, n):
return math.exp(-x/2) * x**((n/2)-1) / (2**(n/2) * gamma(n/2))
def chisq_cdf(x, n):
a, b, m = 0, x, 10000
h = (b-a) / m
s = 0.5 * (chisq_pdf(a, n) + chisq_pdf(b, n))
for i in range(1, m):
t = a + i*h
s += chisq_pdf(t, n) * (2 + 2*(i%2))
return s * h
n = int(input("请输入自由度n:"))
x = np.linspace(0, 20, 1000)
pdf = [chisq_pdf(i, n) for i in x]
cdf = [chisq_cdf(i, n) for i in x]
plt.plot(x, pdf, label="pdf")
plt.plot(x, cdf, label="cdf")
plt.legend()
plt.show()
```
运行程序后,程序会要求您输入自由度n的值,然后会自动计算并绘制出χ²分布的概率密度函数和分布函数的图像。