pgfmathsetmacro falha no cálculo do aluno T?

pgfmathsetmacro falha no cálculo do aluno T?

Estou desenhando várias imagens para distribuições Normal e Student T. Abaixo é mostrado um MWE para uma imagem simples que mostra ambas as distribuições. Eu desenho uma linha vertical usando o cálculo T do aluno diretamente e tudo está bem. Coloquei o mesmo cálculo em um pgfmathsetmacro e ele falhou ao dizer "! Dimensão muito grande."

Na minha aplicação atual, o valor de rgtCH é usado em vários lugares. O cálculo demora um pouco no TeX, então eu estava tentando fazer com que ele fizesse o cálculo uma vez e colocasse o resultado em uma variável para ser reutilizada, em vez de recalculá-lo todas as vezes. Na minha aplicação real, tudo isso é fortemente parametrizado. Para tentar tornar o MWE o mais simples possível, removi o máximo possível da parametrização. Reconheço que sou um novato no pgf, então se alguém pudesse me ajudar a entender o que estou fazendo de errado, eu agradeceria.

\documentclass[11pt]{article}

\usepackage{pgfplots}
\usepackage{tikz}

\pgfplotsset{DistAxis/.style={%
  no markers, 
  domain=-4:4, % Only display z values between -4 and 4.
  samples=100, 
  xlabel=\textbf{t},
  every axis x label/.style={at={(axis description cs:1.0, 0.0)}, anchor=west},
  height=5cm, width=12cm,
  xtick=\empty, ytick=\empty,
  enlargelimits=false, 
  clip=false, 
  axis on top=true,
  hide y axis, 
  axis x line*=middle,
  axis line style ={thick,latex-latex}}
}

\pgfmathdeclarefunction{std_norm}{1}{%
  \pgfmathparse{1/(sqrt(2*pi))*exp(-((#1)^2)/(2))}%
}

\pgfmathdeclarefunction{gamma}{1}{%
  \pgfmathparse{2.506628274631*sqrt(1/#1) + 0.20888568*(1/#1)^(1.5) + %
                0.00870357*(1/#1)^(2.5) - (174.2106599*(1/#1)^(3.5))/25920 - %
                (715.6423511*(1/#1)^(4.5))/1244160)*exp((-ln(1/#1)-1)*#1}%
}

\pgfmathdeclarefunction{std_stud}{2}{%
  \pgfmathparse{gamma(.5*(#1+1))/(sqrt(#1*pi)*gamma(.5*#1))*((1+(#2*#2)/#1)^(-.5*(#1+1)))}%
}

\begin{document}

  \begin{tikzpicture}[scale=0.6]
    \begin{axis}[DistAxis]

% If you comment the first and uncomment the second, this fails to compile.  Why?
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_norm(1.0))};
%      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_stud(9, 1.0))};

      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {0.075+std_stud(9,1.0)});
      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {\rgtCH});

      \addplot [very thick,blue] {std_norm(x)};
      \addplot [very thick,red]  {std_stud(9,x)};
    \end{axis}
  \end{tikzpicture}

\end{document}

Aqui está a imagem mostrando que os cálculos da Distribuição Normal e da Distribuição T de Student estão funcionando.

insira a descrição da imagem aqui

Responder1

Por padrão, in \pgfmathsetmacro fpuestá desativado. Se você ligá-lo, os dimension too largeerros desaparecem.

\documentclass[11pt]{article}
\usepackage{pgfplots}
\pgfplotsset{compat=1.17}

\pgfplotsset{DistAxis/.style={%
  no markers, 
  domain=-4:4, % Only display z values between -4 and 4.
  samples=100, 
  xlabel=\textbf{t},
  every axis x label/.style={at={(axis description cs:1.0, 0.0)}, anchor=west},
  height=5cm, width=12cm,
  xtick=\empty, ytick=\empty,
  enlargelimits=false, 
  clip=false, 
  axis on top=true,
  hide y axis, 
  axis x line*=middle,
  axis line style ={thick,latex-latex}}
}

\newcommand{\pgfmathparseFPU}[1]{\begingroup%
\pgfkeys{/pgf/fpu,/pgf/fpu/output format=fixed}%
\pgfmathparse{#1}%
\pgfmathsmuggle\pgfmathresult\endgroup}


\pgfmathdeclarefunction{std_norm}{1}{%
  \pgfmathparseFPU{1/(sqrt(2*pi))*exp(-((#1)^2)/(2))}%
}

\pgfmathdeclarefunction{gamma}{1}{%
  \pgfmathparseFPU{2.506628274631*sqrt(1/#1) + 0.20888568*(1/#1)^(1.5) + %
                0.00870357*(1/#1)^(2.5) - (174.2106599*(1/#1)^(3.5))/25920 - %
                (715.6423511*(1/#1)^(4.5))/1244160)*exp((-ln(1/#1)-1)*#1}%
}

\pgfmathdeclarefunction{std_stud}{2}{%
  \pgfmathparseFPU{gamma(.5*(#1+1))/(sqrt(#1*pi)*gamma(.5*#1))*((1+(#2*#2)/#1)^(-.5*(#1+1)))}%
}

\begin{document}

  \begin{tikzpicture}[scale=0.6]
    \begin{axis}[DistAxis]

% If you comment the first and uncomment the second, this fails to compile.  Why?
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_norm(1.0))};
      \pgfmathsetmacro{\rgtCH}{ 0.075+std_stud(9, 1.0))};

      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {0.075+std_stud(9,1.0)});
      \draw    [thick,magenta,dashed] (axis cs:1.0, -0.02) -- (axis cs:1.0, {\rgtCH});

      \addplot [very thick,blue] {std_norm(x)};
      \addplot [very thick,red]  {std_stud(9,x)};
    \end{axis}
  \end{tikzpicture}

\end{document}

insira a descrição da imagem aqui

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