概要

グラフ電卓は、数学関数のグラフを表示し、複雑な数値計算や記号計算を行うために設計された携帯型電子計算機である。簡単な四則演算電卓や関数電卓とは異なり、グラフ電卓は高解像度の表示とソフトウェアを組み合わせ、関数の描画、式の評価、行列の操作、ユーザー作成のプログラム実行などを可能にする。基本的な定義と機種例については、定義と機種を参照されたい。

主な特徴

グラフ電卓を他の計算機と区別する典型的な特徴には、次のようなものがある。

  • 曲線や座標軸を描ける、複数行表示のピクセルベース画面;
  • 関数、媒介変数表示、極座標表示、統計グラフを描画するための内蔵機能;
  • 方程式ソルバー、行列演算、さらに一部のコンピュータ代数システム搭載機での記号処理などの代数ツール;
  • 作業を自動化するために、ユーザーがスクリプトや小さなアプリを作成できるプログラム機能;
  • データ転送やファームウェア更新のための接続機能（USB、リンクケーブル、無線など）。

グラフ化や作図の方法については、グラフ作成チュートリアルのようなオンライン資料でも学べる。

歴史と発展

グラフを表示できる計算機という発想は、マイクロプロセッサと表示技術の進歩とともに発展した。初期の専用グラフ電卓は、メーカーが高解像度画面とより多くのメモリを搭載するにつれて登場した。その後、メーカーは記号代数、カラー表示、プログラミング言語の対応など、追加機能を導入していった。こうした傾向は、歴史的概要のような一般的な解説でも扱われている。多くの機種は現在も生産されており、速度、電池寿命、操作画面の設計が段階的に改良されている。

用途と例

グラフ電卓は、高校や大学レベルの数学の授業で広く使われている。対象には、代数学、予備解析学、微積分学、統計学、工学入門などが含まれる。授業での典型的な用途は次のとおり。

  • y=f(x) を描いて、関数のふるまいや解を視覚的に確認する;
  • 閉形式の解が得にくい場合に、方程式を数値的または記号的に解く;
  • 統計におけるデータ集合に対して回帰分析を行う;
  • 動的なグラフを使って、変換、極限、導関数、積分を調べる。

学生や教員は、試験での使用条件と機器規定のような教育資源から、チュートリアルや試験ポリシーを確認できる。

プログラム機能と主な違い

多くのグラフ電卓は、内蔵言語（たとえば、メーカー独自のBASIC風言語）によるユーザープログラミングに対応しており、近年ではPythonのような一般的な言語に対応する機種も増えている。プログラム機能により、授業デモ用のカスタムユーティリティ、自動計算、ゲーム作成などが可能になる。機能は機種ごとに異なるため、CAS（コンピュータ代数システム）の有無、カラー表示の有無、標準テストで認められているかどうかを比較して選ばれることが多い。メーカーやコミュニティフォーラムでは互換性の注記やプログラミングガイドが提供されており、詳しくはプログラミングガイドを参照されたい。