JP4174893B2 - グラフ表示制御装置及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラフの表示制御に係り、詳細には、最適な表示内容を容易に表示するグラフ表示制御装置及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータによって実行されるソフトウェアには、グラフ表示可能なものが存在する。また、グラフ作成表示機能を備えたグラフ関数電卓が、教育の現場や、エンジニアの技術計算用に利用されている。グラフ関数電卓は、様々な関数演算プログラムを内蔵しており、入力された数式に基づくグラフ作成表示、入力された数表に基づくグラフ作成表示等が可能である。
【０００３】
このようなグラフ関数電卓では、グラフは初期設定としての表示範囲設定に基づいて表示される。そして、グラフの表示範囲が適切でなく、グラフがグラフ表示画面内に表示されていなかったり、グラフの特徴的な部分が表示されていない場合には、ユーザが表示範囲入力して、適切な表示範囲を設定していた。
【０００４】
図３６は、従来のグラフ表示の表示範囲変更の例を示す図であり、同図中のグラフ表示画面４ａは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系上に、関数グラフ表示４ｅによってグラフが示される。例えば、ｘ3 −２ｘ2 −５の関数をグラフ化した場合、図３６（ａ）のような表示がされてしまうと、ユーザとしては関数の概形を把握できないため、図３６（ｂ）のように表示範囲を変更する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に描画されるグラフが座標上のどのあたりに表示されるかを、グラフ描画前にユーザ自身が推定することは容易ではないため、適切な表示範囲の入力を予め行ったり、少ない回数で行うことは難しく、表示範囲の入力とグラフ表示画面４ａの確認とを何度も繰り返すこととなってしまい、手間がかかり大変不便であった。
【０００６】
また、グラフ中の最大値部分等の特徴のある部分を表示させる際にも、手動での設定は不便であった。更に、極大値部分のようにグラフ中に複数の特徴部分が存在する場合にはその全てを含むように設定することが難しかったり、周期関数の１周期を判別することが容易でないなど、グラフ表示に関しては解決すべき様々な課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、目的に応じてグラフの最適な表示を行うことが可能なグラフ表示制御装置及び記憶媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るグラフ表示制御装置は、グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、この最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を前記表示部にグラフ表示と共に表示させる表示範囲表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また別の本発明に係るグラフ表示制御装置は、グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、所定操作に応じて前記初期設定手段でユーザが入力した描画範囲と共に前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を表示させる表示範囲表示制御手段と、この表示範囲表示制御手段による表示が行われている際にユーザの指示があったことに応じて、前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲に基づいて、前記グラフ表示制御手段の表示範囲を設定する表示範囲設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３５を参照して本発明に係るグラフ表示制御装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００５９】
（第１の実施の形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００６０】
まず構成を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成を示すブロック図である。この図１において、グラフ表示制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２、入力部３、表示部４、表示駆動回路５、ＲＡＭ（Random Access Memory）６、ＲＯＭ（Read Only Memory）７、記憶装置８、及び記憶媒体９によって構成されている。
【００６１】
ＣＰＵ２は、入力部３を介して入力される指示に基づいて、ＲＯＭ７または記憶装置８から所定のプログラムを読み出してＲＡＭ６に一時格納し、当該プログラムに基づく各種処理を実行してグラフ表示制御装置１の各部を集中制御する。すなわち、ＣＰＵ２は、前記読み出した所定プログラムに基づいて各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ６内のワークエリアに格納するともに、表示駆動回路５を介して表示部４に表示させる。また、入力部３を介して入力される指示に基づいて、前記処理結果を記憶装置８を介して記憶媒体９に保存させる。
【００６２】
また、ＣＰＵ２は、後述する最適描画範囲表示処理（図２参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には、最適描画範囲の計算を行い、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い、更に、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示する。
【００６３】
入力部３は、数字入力キー、上下左右移動キー、各種機能キー等によって構成されるキーボードを備え、押下されたキーの押下信号をＣＰＵ２に出力する。また、この入力部３として、ポインティングデバイス（Pointing Device）であるマウスや、タブレットを備えることとしてもよいし、表示部４と一体となったタッチパネルに対して専用の入力ペンによって入力を行う形態としてもよい。
【００６４】
表示部４は、ＬＣＤ等により構成され、表示駆動回路５から入力される駆動信号に基づく各種表示を行う。表示駆動回路５は、ＣＰＵ２から入力される表示データに基づく駆動信号を生成して、表示部４の表示制御を行う。
【００６５】
ＲＡＭ６は、指定されたアプリケーションプログラム、入力指示、入力データ及び処理結果等を一時格納するワークエリアを有する。
【００６６】
ＲＯＭ７は、グラフ表示制御装置１に対応する基本プログラムを格納している。すなわち、グラフ表示制御装置１の電源がＯＮ状態にされた際に実行する初期表示メニュープログラム、各種関数演算プログラム、後述する最適描画範囲表示処理のプログラム等の書き換え不要な基本プログラムを格納している。
【００６７】
記憶装置８は、プログラムやデータ等を記憶する記憶媒体９を有しており、この記憶媒体９は磁気的、光学的記憶媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体９は記憶装置８に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体９には当該グラフ表示制御装置１に対応する各種処理プログラム及び各処理プログラムで処理されたデータ等を記憶する。
【００６８】
また、この記憶媒体９に記憶するプログラム、データ等は、通信回線等を介して接続された他の機器から受信して記憶する構成にしてもよく、更に、通信回線等を介して接続された他の機器側に前記記憶媒体９を備えた記憶装置を設け、この記憶媒体９に記憶されているプログラム、データ等を通信回線を介して使用する構成にしてもよい。
【００６９】
次に動作を説明する。
図２は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲表示処理を示すフローチャートであり、図３は、図２に示す最適描画範囲表示処理によって、グラフ表示画面４ａ内に最適描画範囲表示４ｆが表示された様子を示す図である。
【００７０】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け（ステップＳ１０２）、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う（ステップＳ１０３）。
【００７１】
更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲を表示する設定がなされているか否かを判別し（ステップＳ１０４）、設定がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、設定がなされていると判別された場合には（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、最適描画範囲の計算を行う（ステップＳ１０５）。そして、ＣＰＵ２は、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、ステップＳ１０３において演算されたグラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い（ステップＳ１０６）、更に、ステップＳ１０５において計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示して（ステップＳ１０７）、一連の最適描画範囲表示処理を終了する。
【００７２】
以下、図３を参照して、図２に示す最適描画範囲表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００７３】
図３に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示するとともに、グラフ関数表示４ｂによって数式の表示を行っている。そして、図３に示す表示状態では、関数グラフ表示４ｅは、グラフの概形をとらえるには適さない表示状態となっているが、この関数グラフ表示４ｅの最適表示範囲を示す最適描画範囲表示４ｆとして「−１＜ｘ＜３，−１０＜ｙ＜５」が表示されている。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示処理（図２参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には、最適描画範囲の計算を行い、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い、更に、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示する。
【００７５】
したがって、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適描画範囲表示の設定に応じてグラフの最適描画範囲を表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて描画範囲を算出したり、描画範囲の変更を繰り返して最適な描画範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適描画範囲を確認することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な描画範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【００７６】
（第２の実施の形態）
図４及び図５を参照して本発明の第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００７７】
なお、本第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理について説明することとする。
【００７８】
図４は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理を示すフローチャートであり、図５は、図４に示す最適描画範囲設定処理を実行した際の表示例を示す図である。
【００７９】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する（ステップＳ２０１）。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け（ステップＳ２０２）、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う（ステップＳ２０３）。
【００８０】
更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲を表示する設定がなされているか否かを判別し（ステップＳ２０４）、設定がなされていないと判別された場合には（ステップＳ２０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、設定がなされていると判別された場合には（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、最適描画範囲の計算を行い（ステップＳ２０５）、計算された最適描画範囲をＲＡＭ６に保存する（ステップＳ２０６）。
【００８１】
そして、ＣＰＵ２は、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、ステップＳ２０３において演算されたグラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行う（ステップＳ２０７）。更に、ＣＰＵ２は、入力部３による指示入力により、グラフ表示範囲入力モードが指示されたか否かを判別し（ステップＳ２０８）、指示されていないと判別された場合には（ステップＳ２０８；ＮＯ）、他の処理を行い、指示されたと判別された場合には（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、ステップＳ２０５において計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｊとして表示する（ステップＳ２０９）。
【００８２】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３によってＳＥＴキー表示４ｋに対応するキーが入力されたか否かを判別し（ステップＳ２１０）、入力されていないと判別された場合には（ステップＳ２１０；ＮＯ）、他の処理を行い、入力されたと判別された場合には（ステップＳ２１０；ＹＥＳ）、最適描画範囲表示４ｊに表示された最適描画範囲を表示範囲として設定して、当該設定値を現在設定値表示領域４ｉに表示し（ステップＳ２１１）、一連の最適描画範囲設定処理を終了する。
【００８３】
以下、図５を参照して、図４に示す最適描画範囲設定処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００８４】
図５（ａ）に示すグラフ表示範囲入力画面４ｇでは、設定項目表示領域４ｈに表示された「Ｘmin 」，「Ｘmax 」，「ｓｃａｌｅ」，「Ｙmin 」，「Ｙmax 」，「ｓｃａｌｅ」の各設定項目に対して、初期値としてユーザによって設定された値が現在設定値表示領域４ｉにそれぞれ表示されている。また、最適描画範囲表示４ｊには、最適描画範囲として計算された各値が、「Ｘmin 」＝「−１」，「Ｘmax 」＝「３」，「Ｙmin 」＝「−１０」，「Ｙmax 」＝「５」として表示されている。図５（ａ）の状態において、ＳＥＴキー表示４ｋに対応する入力部３のキーが入力されると、最適描画範囲表示４ｊに表示されていた値が表示範囲として設定されて、図５（ｂ）に示すように、現在設定値表示領域４ｉに表示される。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲設定処理（図４参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には最適描画範囲の計算を行い、計算された最適描画範囲をＲＡＭ６に保存するとともに、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行う。そして、ＣＰＵ２は、入力部３による指示入力により、グラフ表示範囲入力モードが指示されたと判別された場合には、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｊとして表示し、更に、入力部３によってＳＥＴキー表示４ｋに対応するキーが入力されたと判別された場合には、最適描画範囲表示４ｊに表示された最適描画範囲を表示範囲として設定して、当該設定値を現在設定値表示領域４ｉに表示する。
【００８６】
したがって、初期設定の描画範囲が適切でなくグラフの描画範囲を切り換える必要がある場合等に、最適描画範囲表示の設定に応じてグラフの最適描画範囲を設定して最適な描画範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて描画範囲を算出したり、描画範囲の変更を繰り返して最適な描画範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適描画範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な描画範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【００８７】
なお、前記第１の実施の形態における最適描画範囲表示処理（図２参照）のステップＳ１０５及び本第２の実施の形態における最適描画範囲設定処理（図４参照）のステップＳ２０５の最適描画範囲計算の処理は、後述する最適描画範囲計算処理１〜４等の処理によって実現される処理である。
【００８８】
（第３の実施の形態）
図６及び図７を参照して本発明の第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００８９】
なお、本第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１について説明することとする。
【００９０】
図６は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１を示すフローチャートであり、図７は、図６に示す最適描画範囲計算処理１を実行した際の表示例を示す図である。
【００９１】
ＣＰＵ２は、まず、初期設定画面を表示駆動装置５を介して表示部４に表示させ、演算精度の設定入力（ステップＳ３０１）、グラフ数式Ｆ（ｘ）の入力（ステップＳ３０２）を受け付ける。そして、入力されたＦ（ｘ）に基づいて１階微分Ｆ’（ｘ）＝ｆ（ｘ）を算出し（ステップＳ３０３）、更に、２階微分Ｆ”（ｘ）＝ｆ’（ｘ）を算出して（ステップＳ３０４）、内部処理として増減表を作成する（ステップＳ３０５）。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（∞）を算出してこの値をＡとし（ステップＳ３０６）、このＡが発散するか否かを判別し（ステップＳ３０７）、発散すると判別された場合には（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）、変曲点を与えるｘのうち最大のものと極値を与えるｘのうち最大のものどうしを比較して、大きいほうにマージンを持たせてｘmax に代入する（ステップＳ３０８）。また、発散しないと判別された場合には（ステップＳ３０７；ＮＯ）、Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax に代入する（ステップＳ３０９）。
【００９３】
ステップＳ３０８またはステップＳ３０９の処理後、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（−∞）を算出してこの値をＢとし（ステップＳ３１０）、このＢが発散するか否かを判別し（ステップＳ３１１）、発散すると判別された場合には（ステップＳ３１１；ＹＥＳ）、変曲点を与えるｘのうち最小のものと極値を与えるｘのうち最小のものどうしを比較して、小さいほうにマージンを持たせてｘmin に代入する（ステップＳ３１２）。また、発散しないと判別された場合には（ステップＳ３１１；ＮＯ）、Ｙ≒Ｂを与えるｘ値をｘmin に代入する（ステップＳ３１３）。
【００９４】
ステップＳ３１２またはステップＳ３１３の処理後、ＣＰＵ２は、増減表から全ての極大値及び極小値を検出し（ステップＳ３１４）、極大値及び極小値の内∞及び−∞をＲＡＭ６から削除する（ステップＳ３１５）。次いで、ＣＰＵ２は、極値の内最大のものにマージンを持たせてｙmax に代入し（ステップＳ３１６）、また、極値の内最小のものにマージンを持たせてｙmin に代入して（ステップＳ３１７）、以上の処理によって算出されたｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin によって最適表示範囲を確定する（ステップＳ３１８）。
【００９５】
そして、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面の表示入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ３１９）、入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ３１９；ＮＯ）、一連の最適描画範囲計算処理１を終了する。また、表示範囲設定画面の表示入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ３１９；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面を表示し（ステップＳ３２０）、現在設定されている表示範囲を表示し（ステップＳ３２１）、最適表示範囲値を表示して（ステップＳ３２２）、一連の最適描画範囲計算処理１を終了する。
【００９６】
以下、図７を参照して、図６に示す最適描画範囲計算処理１が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００９７】
図７（ａ）は、Ｆ（∞）＝Ａが収束する場合の例である。Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax として設定し、また、その他の変曲点及び極値を全て含むようなマージンを取った上で、ｘmin ，ｙmax ，ｙmin のそれぞれを設定している。図７（ｂ）は、Ｆ（∞）＝Ａ，Ｆ（−∞）＝Ｂともに発散する場合の例である。このような場合には、全ての変曲点及び極値を含むようなマージンを上下左右各方向に確保した上で、ｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin のそれぞれの値を設定している。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理１（図６参照）において、まず、初期設定画面を表示駆動装置５を介して表示部４に表示させ、演算精度の設定入力、グラフ数式Ｆ（ｘ）の入力を受け付け、入力されたＦ（ｘ）に基づいてＦ’（ｘ）＝ｆ（ｘ）及びＦ”（ｘ）＝ｆ’（ｘ）を算出して内部処理として増減表を作成する。次いで、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（∞）＝Ａが発散すると判別された場合には、変曲点を与えるｘのうち最大のものと極値を与えるｘのうち最大のものどうしを比較して、大きいほうにマージンを持たせてｘmax に代入し、発散しないと判別された場合には、Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax に代入する。また、ＣＰＵ２は、Ｆ（−∞）についても同様の処理を行ってｘmin を算出する。更に、ＣＰＵ２は、増減表から全ての極大値及び極小値を検出し、極大値及び極小値の内∞及び−∞をＲＡＭ６から削除した上で、極値の内最大のものにマージンを持たせてｙmax に代入し、また、極値の内最小のものにマージンを持たせてｙmin に代入して、以上の処理によって算出されたｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin によって最適表示範囲を確定する。そして、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面の表示入力がなされた場合には、表示範囲設定画面を表示し、現在設定されている表示範囲を表示し、最適表示範囲値を表示する。
【００９９】
したがって、変曲点や極値等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１００】
（第４の実施の形態）
図８及び図９を参照して本発明の第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１０１】
なお、本第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２について説明することとする。
【０１０２】
図８は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２を示すフローチャートであり、図９は、図８に示す最適描画範囲計算処理２を実行した際の表示例を示す図である。
【０１０３】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理２の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘの入力を受け付け、入力されたｄｘの値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ４０１）。更に、ＣＰＵ２は、描画範囲計算実行指示に対応する入力部３のキーが操作されると（ステップＳ４０２）、ｘの初期値ｘ1 （例えば、変域の最小値）をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入して、Ｆ（ｘ1 ）を算出する（ステップＳ４０３）。
【０１０４】
そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘ1 ）の値が無限大または無限小（±∞）と見なせる値であるか否かを判別し（ステップＳ４０４）、そうでないと判別された場合には（ステップＳ４０４；ＮＯ）、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出する（ステップＳ４０５：この時点ではｘ2 が算出される）。また、±∞と見なせる値であると判別された場合には（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、初期値ｘ1 に１０を乗算して一桁増やしてパラメータ値ｘ2 に代入する（ステップＳ４０６）。
【０１０５】
ステップＳ４０５またはステップＳ４０６の処理後、ＣＰＵ２は、算出されたｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出し（ステップＳ４０７）、この算出されたＦ（ｘn ）と既に算出されているＦ（ｘn-1 ）の符号を比較する（ステップＳ４０８）。そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号であるか否かを判別し（ステップＳ４０９）、異符号であると判別された場合には（ステップＳ４０９；ＹＥＳ）、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（ｘ軸４ｃとの交点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する（ステップＳ４１３）。
【０１０６】
また、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合には（ステップＳ４０９；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、続いてＦ（ｘ）の微分関数ｆ（ｘ）にｘn 、ｘn-1 をそれぞれ代入して、ｆ（ｘn ）及びｆ（ｘn-1 ）を算出し（ステップＳ４１０）、この算出されたｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号を比較する（ステップＳ４１１）。そして、ＣＰＵ２は、ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号であるか否かを判別し（ステップＳ４１２）、異符号であると判別された場合には（ステップＳ４１２；ＹＥＳ）、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（極大極小点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する（ステップＳ４１３）。
【０１０７】
ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合（ステップＳ４１２；ＮＯ）、または、ステップＳ４１３の処理後、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の値を比較して（ステップＳ４１４；ＹＥＳ）、値の変化量が適当であるか否かを判別する（ステップＳ４１５）。すなわち、このステップＳ４１５においては、値の変化量が所定の値以上であればＦ（ｘ）は発散していると判断し、所定の値以下であればＦ（ｘ）は収束していると判断し、そうでない場合に適当な変化量であると判別する。
【０１０８】
そして、ＣＰＵ２は、値の変化量が適当であると判別された場合には（ステップＳ４１５；ＹＥＳ）、再度ステップＳ４０５に移行し、適当でないと判別された場合には（ステップＳ４１５；ＮＯ）、初期値ｘ1 に１０を乗算して一桁増やしてパラメータ値ｘn に代入する（ステップＳ４１６）。
【０１０９】
更に、ＣＰＵ２は、ステップＳ４１６においてパラメータ値ｘn に代入された値がＣＰＵ２の演算可能な範囲内であるか否かを判別し（ステップＳ４１７）、演算可能な範囲内であると判別された場合には（ステップＳ４１７；ＹＥＳ）、再度ステップＳ４０７に移行し、演算可能な範囲内でないと判別された場合には（ステップＳ４１７；ＮＯ）、ステップＳ４１３において保存することにより得られた全てのｘn の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｘの最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を設定する（ステップＳ４１８）。
【０１１０】
次いで、ＣＰＵ２は、ステップＳ４１３において保存することにより得られた全てのｘn についてＦ（ｘn ）を算出し（ステップＳ４１９）、得られた全てのＦ（ｘn ）の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｙの最大値ｙmax 及び最小値ｙmin を設定し（ステップＳ４２０）、一連の最適描画範囲計算処理２を終了する。
【０１１１】
以下、図９を参照して、図８に示す最適描画範囲計算処理２が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１１２】
図９（ａ）は、グラフ表示画面４ａ中にｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系と、この座標系に描画される関数グラフ表示４ｅとが表示されている状態において、ｘに適当な刻み幅ｄｘを設定した様子を示す模式的な表示画面である。実際のグラフ表示画面４ａには、図９（ａ）中に示すような、刻み幅を示す直線を表示させずに内部的に処理する。そして、適当な刻み幅ｄｘ毎にＦ（ｘ）またはｆ（ｘ）の符号の変化がある２点間の部分を、図９（ｂ）に示すように特徴点（４ｍ1 ，４ｍ2 ，４ｍ3 ，４ｍ4 ，４ｍ5 ）として抽出する。
【０１１３】
そして、図８のステップＳ４１８及びステップＳ４２０において設定されたグラフ表示画面４ａの表示範囲に基づいて、特徴点４ｍ1 ，４ｍ2 ，４ｍ3 ，４ｍ4 ，４ｍ5 の全てが、図９（ｃ）に示すようにグラフ表示画面４ａ内に最適な状態で収まるようにグラフ表示画面４ａの表示範囲が変更されている。
【０１１４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出し、更にｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出し、この算出されたＦ（ｘn ）と既に算出されているＦ（ｘn-1 ）の符号を比較する。そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号であると判別された場合には、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（ｘ軸４ｃとの交点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する。また、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合には、ＣＰＵ２は、続いてＦ（ｘ）の微分関数ｆ（ｘ）にｘn 、ｘn-1 をそれぞれ代入して、ｆ（ｘn ）及びｆ（ｘn-1 ）を算出し、この算出されたｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号を比較する。そして、ＣＰＵ２は、ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号であると判別された場合には、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（極大極小点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する。そして、ＣＰＵ２は、得られた全てのｘn の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｘの最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を設定し、また、保存することにより得られた全てのｘn についてＦ（ｘn ）を算出し、得られた全てのＦ（ｘn ）の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲ｙの最大値ｙmax 及び最小値ｙmin を設定する。
【０１１５】
したがって、ｘ軸４ｃとの交点や極値等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１１６】
（第５の実施の形態）
図１０〜図１２を参照して本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１１７】
なお、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１とほぼ同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、ＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａと、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３について説明することとする。
【０１１８】
図１０は、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１のＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａを示す図である。この図１０において、基本数式テーブル６ａは、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））として入力されたグラフ関数Ｆ（ｘ）と同型の関数を検索するための「関数」と、それぞれの関数に最適なグラフ表示範囲を設定するための「表示範囲」とが対応づけられて複数格納されている。
【０１１９】
「関数」には、グラフ関数Ｆ（ｘ）のモデル関数として、文字係数によって表現される各種関数が格納されており、「表示範囲」には、「関数」に格納されたモデル関数に対して最適なグラフ表示範囲として、文字係数によって表現されるｘ値及びｙ値の最小値、最大値がそれぞれ格納されている。図１０に示す例では、「関数」として格納されたモデル関数“Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”に対応して、「表示範囲」として“Ｘmin ：−２π／Ｂ−Ｃ−α，Ｘmax ：２π／Ｂ−Ｃ＋α，Ｙmin ：−Ａ＋Ｄ−α，Ｙmax ：Ａ＋Ｄ＋α”が格納されている。なお、αは所定のマージン値を示す。
【０１２０】
そして、例えば、グラフ関数Ｆ（ｘ）として、Ｆ（ｘ）＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）が入力された場合には、モデル関数“Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”と同型であると判別され、各文字係数をＡ＝４，Ｂ＝１，Ｃ＝−π／６，Ｄ＝０とすることにより、表示範囲は、Ｘmin ：−２π＋π／６−α，Ｘmax ：２π＋π／６＋α，Ｙmin ：−４−α，Ｙmax ：４＋αとなる。
【０１２１】
図１１は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３を示すフローチャートであり、図１２は、図１１に示す最適描画範囲計算処理３を実行した際の表示例を示す図である。
【０１２２】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））が入力されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理３の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）の数式を確認し（ステップＳ５０１）、図１０に示すような基本関数テーブル６ａを検索する（ステップＳ５０２）。そして、ＣＰＵ２は、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致するか否かを判別し（ステップＳ５０３）、一致しないと判別された場合には（ステップＳ５０３；ＮＯ）、表示範囲に初期設定値を設定し（ステップＳ５０７）、一連の最適描画範囲計算処理３を終了する。
【０１２３】
また、グラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致すると判別された場合には（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を基本関数テーブル６ａ内の同型の関数の変数に代入する（ステップＳ５０４）と同時に、基本関数テーブル６ａの表示範囲の文字係数と、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を比較して（ステップＳ５０５）、適宜代入することにより表示範囲確定し（ステップＳ５０６）、一連の最適描画範囲計算処理３を終了する。
【０１２４】
以下、図１２を参照して、図１１に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１２５】
図１２（ａ）に示すように、グラフ関数入力画面４ｎのグラフ関数入力領域４ｏに“Ｙ＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）”が入力された後、図１１に示す最適描画範囲計算処理３が実行されると、ＲＡＭ６内に格納された基本関数テーブル６ａ内から、グラフ関数入力領域４ｏに入力された数式と同型の数式が検索される。図１２（ｂ）に示すように、基本関数テーブル６ａ内の「関数式」に登録された数式の中から、グラフ関数入力領域４ｏに入力された“Ｙ＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）”と同型の数式として“Ｙ＝Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”が選択され、両式の係数が比較される。その結果、各文字係数をＡ＝４，Ｂ＝１，Ｃ＝−π／６，Ｄ＝０とすることにより、表示範囲としては、Ｘmin ：−２π＋π／６−α，Ｘmax ：２π＋π／６＋α，Ｙmin ：−４−α，Ｙmax ：４＋αが設定される。
【０１２６】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、まず、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）の数式を確認し、図１０に示すような基本関数テーブル６ａを検索して、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致すると判別された場合には、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を基本関数テーブル６ａ内の同型の関数の変数に代入すると同時に、基本関数テーブル６ａの表示範囲の文字係数と、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を比較して、適宜代入することにより表示範囲を確定する。
【０１２７】
したがって、予め基本関数テーブル６ａに記憶されている関数式と当該関数式に対応して記憶されている表示範囲とに基づいて、表示させるグラフの最適表示範囲を算出することができるため、グラフの最適表示範囲を容易に算出することができる。そのため、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、基本関数テーブル６ａを参照して最適表示範囲を設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０１２８】
（第６の実施の形態）
図１３及び図１４を参照して本発明の第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１２９】
なお、本第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４について説明することとする。
【０１３０】
図１３は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４を示すフローチャートであり、図１４は、図１３に示す最適描画範囲計算処理４を実行した際の表示例を示す図である。
【０１３１】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理４の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘの入力を受け付け、入力されたｄｘの値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ６０１）。更に、ＣＰＵ２は、ｘの初期値ｘ1 （例えば、変域の最小値）の入力を受け付け、入力されたｘ1 の値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ６０２）。そして、ＣＰＵ２は、描画範囲計算実行指示に対応する入力部３のキーが操作されると（ステップＳ６０３）、ＲＡＭ６に格納されているｘ1 の値をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入して、Ｆ（ｘ1 ）を計算する（ステップＳ６０４）。
【０１３２】
そして、ＣＰＵ２は、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出し（ステップＳ６０５：この時点ではｘ2 が算出される）、算出されたｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出する（ステップＳ６０６）。次いで、ＣＰＵ２は、ステップＳ６０５及びステップＳ６０６において算出されたｘn 及びＦ（ｘn ）に基づく座標（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と、既に算出されている座標（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離を計算し、この値をＬとする（ステップＳ６０７）。更に、ＣＰＵ２は、算出されたＬがＬ＜（１／ｃｏｓ１０°）×ｄｘを満たすか否かを判別し（ステップＳ６０８）、満たすと判別された場合には（ステップＳ６０８；ＹＥＳ）、ｘn 及びＦ（ｘn ）の値をＲＡＭ６に格納して保存して（ステップＳ６０９）、ステップＳ６１０に移行し、満たさないと判別された場合には（ステップＳ６０８；ＮＯ）、ステップＳ６０９を経ずにステップＳ６１０に移行する。
【０１３３】
ステップＳ６１０において、ＣＰＵ２は、ｘn が終了値に到達したか否かを判別し、到達していないと判別された場合には（ステップＳ６１０；ＮＯ）、ｎの値をインクリメントして（ステップＳ６１１）、再度ステップＳ６０５に移行する。また、ｘn が終了値に到達したと判別された場合には（ステップＳ６１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、更にステップＳ６０９においてＲＡＭ６に保存されたｘn の値が２つ以上存在するか否かを判別する（ステップＳ６１２）。
【０１３４】
そして、ＣＰＵ２は、ｘn の値が２つ以上存在すると判別された場合には、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn の中から最小のｘn min 及び最大のｘn max をそれぞれ選択し（ステップＳ６１３）、ｘn min ，ｘn max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｘ軸４ｃに対応する表示範囲のｘmin ，ｘmax に設定する（ステップＳ６１４）。また、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn に対応する複数のＦ（ｘn ）の中から最小のＦ（ｘn ）min 及び最大のＦ（ｘn ）max をそれぞれ選択し（ステップＳ６１５）、１．２×Ｆ（ｘn ）min ，１．２×Ｆ（ｘn ）max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｙ軸４ｄに対応する表示範囲のｙmin ，ｙmax に設定し（ステップＳ６１６）、一連の最適描画範囲計算処理４を終了する。
【０１３５】
以下、図１４を参照して、図１３に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１３６】
図１４（ａ）は、グラフ表示画面４ａ中にｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系と、この座標系に描画される関数グラフ表示４ｅとが表示されている状態において、ｘに適当な刻み幅ｄｘを設定した様子を示す模式的な表示画面である。実際のグラフ表示画面４ａには、図１４（ａ）中に示すような、刻み幅を示す直線を表示させずに内部的に処理する。そして、適当な刻み幅ｄｘ毎に（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離（Ｌ）を計算し、Ｌが所定距離以下となる部分を、図１４（ｂ）に示すように特徴部分４ｐ，４ｐとして抽出する。
【０１３７】
そして、図１３のステップＳ６１４及びステップＳ６１６において設定されたグラフ表示画面４ａの表示範囲に基づいて、特徴部分４ｐ，４ｐの全てが、図１４（ｃ）に示すようにグラフ表示画面４ａ内に最適な状態で収まるようにグラフ表示画面４ａの表示範囲が変更されている。
【０１３８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理４（図１３参照）において、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘ、ｘの初期値ｘ1 の入力を受け付け、ｘ1 の値をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入してＦ（ｘ1 ）を計算し、更に、ｎ番目のパラメータ値ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘ、Ｆ（ｘn ）を算出する。次いで、ＣＰＵ２は、（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離Ｌを計算し、Ｌ＜（１／ｃｏｓ１０°）ｄｘを満たすと判別された場合には、ｘn 及びＦ（ｘn ）の値をＲＡＭ６に格納して保存する。そして、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn の中から最小のｘn min 及び最大のｘn max をそれぞれ選択し、それぞれグラフ表示画面４ａのｘ軸４ｃに対応する表示範囲のｘmin ，ｘmax に設定し、また、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn に対応する複数のＦ（ｘn ）の中から最小のＦ（ｘn ）min 及び最大のＦ（ｘn ）max をそれぞれ選択し、１．２×Ｆ（ｘn ）min ，１．２×Ｆ（ｘn ）max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｙ軸４ｄに対応する表示範囲のｙmin ，ｙmax に設定する。
【０１３９】
したがって、グラフの傾きが所定値以下となる極値周辺等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１４０】
（第７の実施の形態）
図１５及び図１６を参照して本発明の第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１４１】
なお、本第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理について説明することとする。
【０１４２】
図１５は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図１６は、図１５に示す最大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１４３】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力（ステップＳ７０１）、グラフ描画を行う数式の入力（ステップＳ７０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ７０３；図１６（ａ））。
【０１４４】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して最大値表示の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ７０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ７０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ７０４；ＹＥＳ）、関数グラフ表示４ｅを構成する各プロットの座標値をトレースするグラフトレース処理を行い（ステップＳ７０５）、このグラフトレース処理によって得られた座標値の中からＹの値が最大となる座標値を確保する（ステップＳ７０６）。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ２は、Ｙの値が最大となる座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して（ステップＳ７０７）、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保する（ステップＳ７０８）。次いで、ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ７０９）、ステップＳ７０８においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い（ステップＳ７１０）、補助線を描画して（ステップＳ７１１）、最大値の座標値を表示して（ステップＳ７１２）、一連の最大値周辺部表示処理を終了する。
【０１４６】
以下、図１６を参照して、図１５に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１４７】
図１６（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１６（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの最大値点４ｅ1 部分の周辺を表示するために最大値表示の実行入力がなされると、図１６（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、最大値点４ｅ1 の周辺部が拡大表示される。また、図１６（ｂ）に示すように、最大値点４ｅ1 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“０．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“１１．２５”がそれぞれ表示されている。
【０１４８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力、グラフ描画を行う数式の入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、入力部３を介して最大値表示の実行入力がなされた場合には、関数グラフ表示４ｅを構成する各プロットの座標値をトレースするグラフトレース処理を行い、このグラフトレース処理によって得られた座標値の中からＹの値が最大となる座標値を確保する。そして、ＣＰＵ２は、Ｙの値が最大となる座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保した後、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし、ＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い、補助線を描画するとともに、最大値の座標値を表示する。
【０１４９】
したがって、最大値表示の指定に対応して、グラフの最大値部分が主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの最大値を表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、生徒が最大値の計算方法を未習である場合にも、グラフの最大値の解析を行わずに容易に表示範囲を設定して、グラフの最大値を表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態においては、最大値表示の実行入力に従って最大値を主表示するための最適表示範囲を算出する場合について説明したが、最小値表示の実行入力がなされた場合には、同様の処理によって最小値を主表示するための最適表示範囲を算出することが可能である。
【０１５１】
（第８の実施の形態）
図１７及び図１８を参照して本発明の第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１５２】
なお、本第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理について説明することとする。
【０１５３】
図１７は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図１８は、図１７に示す極大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１５４】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力（ステップＳ８０１）、グラフ描画を行う数式の入力（ステップＳ８０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ８０３；図１８（ａ））。
【０１５５】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して極大値表示の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ８０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ８０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ８０４；ＹＥＳ）、グラフ描画を行うために入力された数式の数式処理を行って（ステップＳ８０５）、極大値を与える座標値を確保する（ステップＳ７０６）。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値は複数存在するか否かを判別し（ステップＳ８０７）、複数存在しないすなわち極大値を与える座標値は一つであると判別された場合には（ステップＳ８０７；ＮＯ）、ステップＳ８０９に移行し、複数存在すると判別された場合には（ステップＳ８０７；ＹＥＳ）、後述する画面分割処理（図２３参照）を行った後ステップＳ８０９に移行する。
【０１５７】
ステップＳ８０９において、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保する（ステップＳ８１０）。更に、ＣＰＵ２は、ステップＳ８１０においてＲＡＭ６に確保された全ての極大点について表示範囲を確定したか否かを判別し（ステップＳ８１１）、まだ表示範囲を確定していない極大点があると判別された場合には（ステップＳ８１１；ＮＯ）、複数の極大値に対応する極大点カウンタの値をインクリメントして（ステップＳ８１２）、再度ステップＳ８０９に移行し、次の極大点について同様の処理を行う。
【０１５８】
また、全ての極大点で表示範囲を確定したと判別された場合には（ステップＳ８１１；ＹＥＳ）ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ８１３）、ステップＳ８１０においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い（ステップＳ８１４）、補助線を描画して（ステップＳ８１５）、極大値の座標値を表示して（ステップＳ８１６）、一連の極大値周辺部表示処理を終了する。
【０１５９】
以下、図１８を参照して、図１７に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１６０】
図１８（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１８（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極大値点４ｅ2 部分の周辺を表示するために極大値表示の実行入力がなされると、図１８（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、極大値点４ｅ2 の周辺部が拡大表示される。また、図１８（ｂ）に示すように、極大値点４ｅ2 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−２．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“２”がそれぞれ表示されている。
【０１６１】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、極大値周辺部表示（図１７参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力、グラフ描画を行う数式の入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、極大値表示の実行入力がなされた場合には、グラフ描画を行うために入力された数式の数式処理を行って、極大値を与える座標値を確保する。そして、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保し、更に、ＲＡＭ６に確保された全ての極大点について表示範囲を確定すると、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし、ＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行った後、補助線を描画するとともに、極大値の座標値を表示する。
【０１６２】
したがって、極大値表示の指定に対応して、グラフの極大値部分が主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの極大値を表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、生徒が極大値の計算方法を未習である場合にも、グラフの極大値の解析を行わずに容易に表示範囲を設定して、グラフの極大値を表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１６３】
なお、本実施の形態においては、極大値表示の実行入力に従って極大値を主表示するための最適表示範囲を算出する場合について説明したが、その他のグラフの数学的特徴部分表示の実行入力がなされた場合には、同様の処理によって最適表示範囲を算出することが可能である。その他の数学的特徴部分を主表示した場合の例を図１９〜図２２に示す。
【０１６４】
図１９は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって極小値表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６５】
図１９（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１９（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値点４ｅ3 部分の周辺を表示するために極小値表示の実行入力がなされると、図１９（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、極小値点４ｅ3 の周辺部が拡大表示される。また、図１９（ｂ）に示すように、極小値点４ｅ3 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“１．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−４．５”がそれぞれ表示されている。
【０１６６】
図２０は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって変曲点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６７】
図２０（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２０（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの変曲点４ｅ4 部分の周辺を表示するために変曲点表示の実行入力がなされると、図２０（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、変曲点４ｅ4 の周辺部が拡大表示される。また、図２０（ｂ）に示すように、変曲点４ｅ4 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−０．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−０．５”がそれぞれ表示されている。
【０１６８】
図２１は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってｘ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６９】
図２１（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２１（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅのｘ軸交点４ｅ6 部分の周辺を表示するためにｘ軸交点表示の実行入力がなされると、図２１（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、ｘ軸交点４ｅ6 の周辺部が拡大表示される。また、図２１（ｂ）に示すように、ｘ軸交点４ｅ6 を具体的に示すためのｘ座標値表示４ｒx として“−１．４”が表示されている。
【０１７０】
図２２は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってｙ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１７１】
図２２（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２２（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅのｙ軸交点４ｅ7 部分の周辺を表示するためにｙ軸交点表示の実行入力がなされると、図２２（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、ｙ軸交点４ｅ7 の周辺部が拡大表示される。また、図２２（ｂ）に示すように、ｙ軸交点４ｅ7 を具体的に示すためのｙ座標値表示４ｒy として“１．５４”が表示されている。
【０１７２】
（第９の実施の形態）
図２３及び図２４を参照して本発明の第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１７３】
なお、本第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理について説明することとする。
【０１７４】
図２３は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理を示すフローチャートであり、図２４は、図２３に示す複数部分割表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１７５】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して前述の極大値周辺部表示処理等によってグラフの部分表示を行う場合に、複数部分の部分表示を行う必要が生じると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から複数部分割表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、部分表示を行う部分の数に応じた分割数を取得し（ステップＳ９０１）、この分割数に基づいて、分割数と複数の分割パターンとを対応づけて格納した画面分割用テーブルを検索し（ステップＳ９０２）、分割パターンを決定する（ステップＳ９０３）。
【０１７６】
そして、ＣＰＵ２は、分割用座標値をＲＡＭ６に格納して確保し（ステップＳ９０４）、分割画面に番号を割り振って（ステップＳ９０５）、各番号毎にグラフ実行初期値設定を行って（ステップＳ９０６）、一連の複数部分割表示処理を終了する。
【０１７７】
以下、図２４を参照して、図２３に示す複数部分割表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１７８】
図２４（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２４（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値点４ｅ8 及び極小値点４ｅ9 部分の周辺を表示するために極小値表示の実行入力がなされると、図２４（ｂ）に示すように、画面が分割画面４ａ1 と分割画面４ａ2 とに左右２分割されるとともに、それぞれの画面内の表示範囲が変更されて、極小値点４ｅ8 及び極小値点４ｅ9 の周辺部が拡大表示される。また、図２４（ｂ）に示すように、分割画面４ａ1 内では、極小値点４ｅ8 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−１．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−３”がそれぞれ表示されており、分割画面４ａ2 内では、極小値点４ｅ9 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“２．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−１３”がそれぞれ表示されている。
【０１７９】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、複数部分割表示処理（図２３参照）において、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態で、入力部３を介して前述の極大値周辺部表示処理等によってグラフの部分表示を行う場合に、複数部分の部分表示を行う必要が生じると、部分表示を行う部分の数に応じた分割数を取得し、この分割数に基づいて画面分割用テーブルを検索して分割パターンを決定する。そして、ＣＰＵ２は、分割用座標値をＲＡＭ６に格納して確保し、分割画面に番号を割り振って、各番号毎にグラフ実行初期値設定を行う。
【０１８０】
したがって、極大値等の複数の数学的特徴部分を、分割された各表示領域内に主表示されるようにグラフの表示範囲を設定することができるため、各数学的特徴部分を容易に参照することが可能なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１８１】
（第１０の実施の形態）
図２５及び図２６を参照して本発明の第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１８２】
なお、本第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理について説明することとする。
【０１８３】
図２５は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理を示すフローチャートであり、図２６は、図２５に示す補助線表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１８４】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して補助線表示の実行指示が入力されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から補助線表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、表示部４のグラフ表示画面４ａの表示状態が、前記最大値周辺部表示処理や極大値周辺部表示処理による特徴点の周辺表示処理後の状態であるか否かを判別し（ステップＳ１００１）、そうであると判別された場合には（ステップＳ１００１；ＹＥＳ）、特徴点からｘ軸４ｃ方向へｘ座標補助線４ｑx を描画する（ステップＳ１００２）とともに、特徴点のｘ座標を示すためのｘ座標値表示４ｒx を表示する（ステップＳ１００３）。更に同様に、ＣＰＵ２は、特徴点からｙ軸４ｄ方向へｙ座標補助線４ｑy を描画する（ステップＳ１００４）とともに、特徴点のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示する（ステップＳ１００５）。
【０１８５】
そして、ＣＰＵ２は、特徴点が複数描画されているか否か、すなわち、前述の複数部分割表示処理（図２３参照）において、複数の分割画面による特徴点の周辺部表示がなされているか否かを判別し（ステップＳ１００６）、なされていないと判別された場合には（ステップＳ１００６；ＮＯ）、一連の補助線表示処理を終了する。また、複数の分割画面による表示がなされていると判別された場合には（ステップＳ１００６；ＹＥＳ）、入力部３を介して終了の指示入力がなされているか否かを判別し（ステップＳ１００７）、終了の指示入力がなされていると判別された場合には（ステップＳ１００７；ＹＥＳ）、一連の補助線表示処理を終了する。また、終了の指示入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１００７；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、表示番号をインクリメントして次の分割画面においても同様の処理を繰り返すため再度ステップＳ１００２に移行する。
【０１８６】
ステップＳ１００１において、特徴点の周辺表示処理後の状態でないと判別された場合には（ステップＳ１００１；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、数式処理により収束値の演算を行う（ステップＳ１００９）。そして、ＣＰＵ２は、ｙ軸４ｄからｙ＝収束値のｙ座標補助線４ｑy を描画する（ステップＳ１０１０）とともに収束値のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示して（ステップＳ１０１１）、一連の補助線表示処理を終了する。
【０１８７】
以下、図２６を参照して、図２５に示す補助線表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１８８】
図２６（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２６（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの補助線表示の実行入力がなされると、図２６（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて収束部が拡大表示される。また、図２６（ｂ）に示すように、収束部を具体的に示すためのｙ座標補助線４ｑy とともに、ｙ座標値表示４ｒy として“２”がそれぞれ表示されている。
【０１８９】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、補助線表示処理（図２５参照）において、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態で、入力部３を介して補助線表示の実行指示が入力され、表示部４のグラフ表示画面４ａの表示状態が、前記最大値周辺部表示処理や極大値周辺部表示処理による特徴点の周辺表示処理後の状態でないと判別された場合には、数式処理により収束値の演算を行う。そして、ＣＰＵ２は、ｙ軸４ｄからｙ＝収束値のｙ座標補助線４ｑy を描画するとともに収束値のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示する。
【０１９０】
したがって、収束値や最大値・極大値等の、グラフの指定された数学的特徴部分を示す補助線や座標値を表示させることができるため、グラフの数学的特徴部分の特徴を明確に示すことができる。
【０１９１】
（第１１の実施の形態）
図２７及び図２８を参照して本発明の第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１９２】
なお、本第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理について説明することとする。
【０１９３】
図２７は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図２８は、図２７に示す積分範囲周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１９４】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ表示及び積分演算を行う数式の入力（ステップＳ１１０１）、表示範囲の設定入力（ステップＳ１１０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ１１３；図２８（ａ））。
【０１９５】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して積分グラフ処理の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ１１０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１１０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ１１０４；ＹＥＳ）、積分範囲の指定入力を受け付け（ステップＳ１１０５）、更に積分演算の実行入力を受け付ける（ステップＳ１１０６）。
【０１９６】
そして、ＣＰＵ２は、積分演算の実行入力に応じてグラフの積分範囲を反転表示し（ステップＳ１１０７）、更に、ステップＳ１１０５において入力された積分範囲に基づいてｘの表示範囲を確定し（ステップＳ１１０８）、このｘの表示範囲におけるｙの最大最小値を確保して（ステップＳ１１０９）、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄの双方に対応する表示範囲を確定する（ステップＳ１１１０）。
【０１９７】
次いで、ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ１１１１）、ステップＳ１１０９においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行う（ステップＳ１１１２）。そして、ＣＰＵ２は、積分演算を行って積分値を算出し（ステップＳ１１１３）、この積分値を積分値表示４ｔとして表示し（ステップＳ１１１４）、一連の積分範囲周辺部表示処理を終了する。
【０１９８】
以下、図２８を参照して、図２７に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１９９】
図２８（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２８（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの積分の範囲指定がなされ、積分実行の指示入力がなされると、図２８（ｂ）に示すように積分範囲４ｓが反転表示され、更に、図２８（ｃ）に示すように表示範囲が変更されて積分範囲４ｓが拡大表示される。また、図２８（ｃ）に示すように、積分演算の結果が積分値表示４ｔとして表示される。
【０２００】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、積分範囲周辺部表示処理（図２７参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ表示及び積分演算を行う数式の入力、表示範囲の設定入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、積分グラフ処理の実行入力がなされた場合には、積分範囲の指定入力を受け付け、更に積分演算の実行入力を受け付ける。そして、ＣＰＵ２は、積分演算の実行入力に応じてグラフの積分範囲を反転表示し、更に、入力された積分範囲に基づいてｘの表示範囲を確定し、このｘの表示範囲におけるｙの最大最小値を確保して、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄの双方に対応する表示範囲を確定した後、表示部４の表示画面の表示内容をクリアしＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行うとともに、積分演算を行って積分値を算出して積分値表示４ｔとして表示する。
【０２０１】
したがって、積分演算の実行入力に対応して、グラフの積分範囲を反転した上で主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの積分範囲を拡大表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、積分演算の過程において、生徒が積分範囲を視覚的に容易に確認することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０２０２】
なお、本実施の形態における積分範囲周辺部表示処理（図２７参照）の他、前記第７の実施の形態における最大値周辺部表示処理（図１５参照）、前記第８の実施の形態における極大値周辺部表示処理（図１７参照）等の各処理において、主表示させる部分が複数の部分である場合には、前記第２３の実施の形態における複数部分割表示処理（図２３参照）を適用することが可能である。その際、各分割表示領域内に主表示される部分の、グラフ全体における位置関係を明確に示すために、図２９に示すような表示形態を採用することが有効である。
【０２０３】
すなわち、図２９（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２９（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値部分を表示させる指示入力がなされると、まず、図２９（ｂ）に示すように、関数グラフ表示４ｅの二つの極小値部分に対して拡大部表示枠４ｕが表示され、各分割表示領域において拡大表示される部分が示される。そして、この拡大部表示枠４ｕによって囲まれた部分が、図２９（ｃ）に示すように、それぞれ分割画面４ａ1 及び分割画面４ａ2 内に表示される。
【０２０４】
（第１２の実施の形態）
図３０及び図３１を参照して本発明の第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０２０５】
なお、本第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理について説明することとする。
【０２０６】
図３０は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理を示すフローチャートであり、図３１は、図３０に示す周期関数表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０２０７】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して周期表示の実行指示が入力されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から周期関数表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、グラフ関数Ｆ（ｘ）中に周期関数（ｓｉｎ，ｃｏｓ，ｔａｎ等）が含まれているか否かを判別し（ステップＳ１２０１）、含まれていないと判別された場合には（ステップＳ１２０１；ＮＯ）、他の処理を行い、含まれていると判別された場合には（ステップＳ１２０１；ＹＥＳ）、当該周期関数の変数を検索し（ステップＳ１２０２；図３１の例ではＸ）、当該変数の係数を取得する（ステップＳ１２０３）。
【０２０８】
更に、ＣＰＵ２は、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであるか否かを判別し（ステップＳ１２０４）、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであると判別された場合には（ステップＳ１２０４；ＹＥＳ）、２π÷（変数の係数）を周期として算出する（ステップＳ１２０５）。また、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓでないと判別された場合すなわち周期関数がｔａｎであると判別された場合には（ステップＳ１２０４；ＮＯ）、π÷（変数の係数）を周期として算出する（ステップＳ１２０６）。
【０２０９】
そして、ＣＰＵ２は、トレース線４ｖを表示してトレース処理を行うとともに、周期補助線４ｗによってグラフ関数Ｆ（ｘ）を示す関数グラフ表示４ｅの１周期を示す（ステップＳ１２０７）。次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して拡大表示実行の指示入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ１２０８）、なされていないと判別された場合には（ステップＳ１２０８；ＮＯ）、一連の周期関数表示処理を終了する。また、拡大表示実行の指示入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ１２０８；ＹＥＳ）、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域の１周期分の部分を拡大表示し（ステップＳ１２０９）、一連の周期関数表示処理を終了する。
【０２１０】
以下、図３１を参照して、図３０に示す周期関数表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０２１１】
図３１（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示するとともに、グラフ関数表示４ｂによって数式の表示を行っている。そして、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって、グラフ関数表示４ｂに表示された“Ｙ１＝ｓｉｎＸ”の周期を示すとともに、周期値表示４ｘによって周期の値が示されている。また、トレース線４ｖと関数グラフ表示４ｅとの交点によってトレースされる座標の座標値が、ｘ座標値表示４ｒx 及びｙ座標値表示４ｒy によって、それぞれ、“Ｘ＝−４．７１２３８８９８”，“Ｙ＝１”と示されている。
【０２１２】
そして、図３１（ａ）に示すような表示状態において、拡大表示の実行指示入力がなされると、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域が関数グラフ表示４ｅの一周期分として拡大表示される。
【０２１３】
なお、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１では、前記周期関数表示処理において、拡大表示実行の指示入力に応じてグラフの１周期分の部分を拡大表示することとしたが、複数周期分の部分を拡大縮小自在に指定して表示させることも可能である。また、グラフの周期に基づいて、グラフの最適表示範囲を自動的に設定することとしてもよい。
【０２１４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、周期関数表示処理（図３０参照）において、グラフ関数Ｆ（ｘ）中に周期関数（ｓｉｎ，ｃｏｓ，ｔａｎ等）が含まれていると判別された場合には、当該周期関数の変数を検索し、当該変数の係数を取得する。更に、ＣＰＵ２は、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであると判別された場合には２π÷（変数の係数）を、また、周期関数がｔａｎであると判別された場合には、π÷（変数の係数）を周期として算出する。そして、ＣＰＵ２は、トレース線４ｖを表示してトレース処理を行うとともに、周期補助線４ｗによってグラフ関数Ｆ（ｘ）を示す関数グラフ表示４ｅの１周期を示す。次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して拡大表示実行の指示入力がなされた場合には、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域の１周期分の部分を拡大表示する。
【０２１５】
したがって、表示されるグラフの周期を、トレース線４ｖと周期補助線４ｗによって明確に示すことができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、数学の学習の際に、生徒がグラフの周期を判別できない場合等であっても、グラフの周期の解析を行わずに容易にグラフの１周期を明確に表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。また、表示させるグラフの１周期分の範囲に基づいて最適表示範囲を算出することができるため、グラフの最適表示範囲を容易に算出することができる。そのため、最適表示範囲を算出する処理を高速に行うことができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。更に、表示されるグラフの周期単位でグラフの表示を拡大縮小することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０２１６】
（第１３の実施の形態）
図３２〜図３５を参照して本発明の第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０２１７】
なお、本第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジグラフ描画処理について説明することとする。
【０２１８】
図３２は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジ設定処理を示すフローチャートであり、図３３は、図３２に示すデュアルレンジ設定処理を実行した際の各レンジの設定の様子を示す表示例を示す図である。また、図３４は、図３２に示すデュアルレンジ設定処理によって設定された２つのレンジ毎のグラフを表示するデュアルレンジグラフ描画処理を示すフローチャートであり、図３５は、図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０２１９】
まず、図３２を参照して、デュアルレンジ設定処理について説明する。ＣＰＵ２は、グラフ表示範囲入力画面４ｇにおいて、第１のレンジとしてのレンジＡの入力を受け付け、ＲＡＭ６に格納する（ステップＳ１３０１）。そして、ＣＰＵ２は、デュアルレンジが設定されているか否かを判別し（ステップＳ１３０２）、設定されていないと判別された場合には（ステップＳ１３０２；ＮＯ）、デュアルレンジ設定処理を終了する。また、デュアルレンジが設定されていると判別された場合には（ステップＳ１３０２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、続いて、第２のレンジとしてのレンジＢの入力を受け付け、ＲＡＭ６に格納して（ステップＳ１３０３）、デュアルレンジ設定処理を終了する。
【０２２０】
このデュアルレンジ設定処理においては、図３３に示すように、レンジＡとレンジＢにおける関数グラフ表示４ｅの表示色を例えば、Ｂｌｕｅ（図３３（ａ）；レンジＡ）とＯｒａｎｇｅ（図３３（ｂ）；レンジＢ）というように、異なる色に設定する。
【０２２１】
次に、図３４を参照して、図３３に示すようにレンジＡ及びレンジＢを設定した場合の、デュアルレンジグラフ描画処理について説明する。ＣＰＵ２は、まず、レンジＡの設定でグラフ描画を行う（ステップＳ１４０１）。そして、ＣＰＵ２は、デュアルレンジが設定されているか否かを判別し（ステップＳ１４０２）、設定されていないと判別された場合には（ステップＳ１４０２；ＮＯ）、デュアルレンジグラフ描画処理を終了する。また、デュアルレンジが設定されていると判別された場合には（ステップＳ１４０２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、続いて、レンジＢの設定でグラフ描画を行い（ステップＳ１４０３）、デュアルレンジグラフ描画処理を終了する。
【０２２２】
以下、図３５を参照して、図３３に示すグラフ表示範囲入力画面４ｇのようなデュアルレンジ設定がなされた場合に、図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０２２３】
図３５（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、図３３（ａ）に示すレンジＡに従ってグラフの描画を行ったが、実際のグラフに対してｙ軸４ｄ方向のレンジが狭すぎる設定となってしまっているため、表示部４の表示能力の関係からグラフ表示画面４ａ内には実際の関数グラフ表示４ｅの表示がなされていない。この表示状態から、更に、レンジＢに従ったグラフ描画が行われると、図３５（ｂ）に示すように、関数グラフ表示４ｅの全体が表示される。
【０２２４】
なお、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１では、前記デュアルレンジ設定処理によって複数のレンジを設定することとしたが、レンジ設定をＣＰＵ２の演算処理によって行うことも可能である。例えば、第１〜第９、第１１、第１２のそれぞれの実施の形態において説明したような処理によって算出された表示範囲に基づくレンジ設定を行うことも可能である。
【０２２５】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、デュアルレンジグラフ描画処理（図３４参照）において、ＣＰＵ２は、まず、レンジＡの設定でグラフ描画を行った後、デュアルレンジが設定されている場合には、続いて、レンジＢの設定でグラフ描画を行う。
【０２２６】
したがって、従来のように様々なレンジに基づくグラフをその都度個別に切り換えて表示させる煩雑さを解消し、複数のレンジに基づくグラフをより簡単に表示することができる。また、複数のレンジの内の少なくともひとつをグラフの最適表示範囲とすれば、初期設定の表示範囲が適切でない場合等に、グラフの最適表示範囲に基づくレンジを設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適表示範囲算出手段によって算出されたグラフの最適表示範囲を表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を確認することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２８】
請求項２記載の発明によれば、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適表示範囲算出手段によって算出されたグラフの最適表示範囲を設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、グラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲表示処理を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す最適描画範囲表示処理によって、グラフ表示画面４ａ内に最適描画範囲表示４ｆが表示された様子を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す最適描画範囲設定処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す最適描画範囲計算処理１を実行した際の表示例を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す最適描画範囲計算処理２を実行した際の表示例を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１のＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａを示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す最適描画範囲計算処理３を実行した際の表示例を示す図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示す最適描画範囲計算処理４を実行した際の表示例を示す図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示す最大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示す極大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図１９】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって極小値表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２０】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって変曲点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２１】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってＸ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２２】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってＹ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２３】本発明の第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理を示すフローチャートである。
【図２４】図２３に示す複数部分割表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２５】本発明の第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理を示すフローチャートである。
【図２６】図２５に示す補助線表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２７】本発明の第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図２８】図２７に示す積分範囲周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２９】各分割表示領域内に主表示される部分の、グラフ全体における位置関係を明確に示すための表示形態の例を示す図である。
【図３０】本発明の第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理を示すフローチャートである。
【図３１】図３０に示す周期関数表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図３２】本発明の第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジ設定処理を示すフローチャートである。
【図３３】図３２に示すデュアルレンジ設定処理を実行した際の各レンジの設定の様子を示す表示例を示す図である。
【図３４】図３２に示すデュアルレンジ設定処理によって設定された２つのレンジ毎のグラフを表示するデュアルレンジグラフ描画処理を示すフローチャートである。
【図３５】図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図３６】従来のグラフ表示の表示範囲変更の例を示す図である。
【符号の説明】
１ グラフ表示制御装置
２ ＣＰＵ
３ 入力部
４ 表示部
４ａ グラフ表示画面
４ｂ グラフ関数表示
４ｃ ｘ軸
４ｄ ｙ軸
４ｅ 関数グラフ表示
４ｆ 最適描画範囲表示
４ｇ グラフ表示範囲入力画面
４ｈ 設定項目表示領域
４ｉ 現在設定値表示領域
４ｊ 最適描画範囲表示
４ｋ ＳＥＴキー表示
４ｌ 特徴点収容領域
４ｍ1〜４ｍ5
特徴点
４ｎ グラフ関数入力画面
４ｏ グラフ関数入力領域
４ｐ 特徴部分
４ｑｘ ｘ座標補助線
４ｑｙ ｙ座標補助線
４ｒｘ ｘ座標値表示
４ｒｙ ｙ座標値表示
４ｓ 積分範囲
４ｔ 積分値表示
４ｕ 拡大部表示枠
４ｖ トレース線
４ｗ 周期補助線
４ｘ 周期値表示
５ 表示駆動装置
６ ＲＡＭ
６ａ 基本関数テーブル
７ ＲＯＭ
８ 記憶装置
９ 記憶媒体
【発明の属する技術分野】
本発明は、グラフの表示制御に係り、詳細には、最適な表示内容を容易に表示するグラフ表示制御装置及び記憶媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンピュータによって実行されるソフトウェアには、グラフ表示可能なものが存在する。また、グラフ作成表示機能を備えたグラフ関数電卓が、教育の現場や、エンジニアの技術計算用に利用されている。グラフ関数電卓は、様々な関数演算プログラムを内蔵しており、入力された数式に基づくグラフ作成表示、入力された数表に基づくグラフ作成表示等が可能である。
【０００３】
このようなグラフ関数電卓では、グラフは初期設定としての表示範囲設定に基づいて表示される。そして、グラフの表示範囲が適切でなく、グラフがグラフ表示画面内に表示されていなかったり、グラフの特徴的な部分が表示されていない場合には、ユーザが表示範囲入力して、適切な表示範囲を設定していた。
【０００４】
図３６は、従来のグラフ表示の表示範囲変更の例を示す図であり、同図中のグラフ表示画面４ａは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系上に、関数グラフ表示４ｅによってグラフが示される。例えば、ｘ3 −２ｘ2 −５の関数をグラフ化した場合、図３６（ａ）のような表示がされてしまうと、ユーザとしては関数の概形を把握できないため、図３６（ｂ）のように表示範囲を変更する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際に描画されるグラフが座標上のどのあたりに表示されるかを、グラフ描画前にユーザ自身が推定することは容易ではないため、適切な表示範囲の入力を予め行ったり、少ない回数で行うことは難しく、表示範囲の入力とグラフ表示画面４ａの確認とを何度も繰り返すこととなってしまい、手間がかかり大変不便であった。
【０００６】
また、グラフ中の最大値部分等の特徴のある部分を表示させる際にも、手動での設定は不便であった。更に、極大値部分のようにグラフ中に複数の特徴部分が存在する場合にはその全てを含むように設定することが難しかったり、周期関数の１周期を判別することが容易でないなど、グラフ表示に関しては解決すべき様々な課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の課題は、目的に応じてグラフの最適な表示を行うことが可能なグラフ表示制御装置及び記憶媒体を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るグラフ表示制御装置は、グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、この最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を前記表示部にグラフ表示と共に表示させる表示範囲表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
また別の本発明に係るグラフ表示制御装置は、グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、所定操作に応じて前記初期設定手段でユーザが入力した描画範囲と共に前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を表示させる表示範囲表示制御手段と、この表示範囲表示制御手段による表示が行われている際にユーザの指示があったことに応じて、前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲に基づいて、前記グラフ表示制御手段の表示範囲を設定する表示範囲設定手段と、を備えたことを特徴とする。
【００５８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図３５を参照して本発明に係るグラフ表示制御装置の実施の形態を詳細に説明する。
【００５９】
（第１の実施の形態）
図１〜図３を参照して、本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００６０】
まず構成を説明する。
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成を示すブロック図である。この図１において、グラフ表示制御装置１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２、入力部３、表示部４、表示駆動回路５、ＲＡＭ（Random Access Memory）６、ＲＯＭ（Read Only Memory）７、記憶装置８、及び記憶媒体９によって構成されている。
【００６１】
ＣＰＵ２は、入力部３を介して入力される指示に基づいて、ＲＯＭ７または記憶装置８から所定のプログラムを読み出してＲＡＭ６に一時格納し、当該プログラムに基づく各種処理を実行してグラフ表示制御装置１の各部を集中制御する。すなわち、ＣＰＵ２は、前記読み出した所定プログラムに基づいて各種処理を実行し、その処理結果をＲＡＭ６内のワークエリアに格納するともに、表示駆動回路５を介して表示部４に表示させる。また、入力部３を介して入力される指示に基づいて、前記処理結果を記憶装置８を介して記憶媒体９に保存させる。
【００６２】
また、ＣＰＵ２は、後述する最適描画範囲表示処理（図２参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には、最適描画範囲の計算を行い、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い、更に、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示する。
【００６３】
入力部３は、数字入力キー、上下左右移動キー、各種機能キー等によって構成されるキーボードを備え、押下されたキーの押下信号をＣＰＵ２に出力する。また、この入力部３として、ポインティングデバイス（Pointing Device）であるマウスや、タブレットを備えることとしてもよいし、表示部４と一体となったタッチパネルに対して専用の入力ペンによって入力を行う形態としてもよい。
【００６４】
表示部４は、ＬＣＤ等により構成され、表示駆動回路５から入力される駆動信号に基づく各種表示を行う。表示駆動回路５は、ＣＰＵ２から入力される表示データに基づく駆動信号を生成して、表示部４の表示制御を行う。
【００６５】
ＲＡＭ６は、指定されたアプリケーションプログラム、入力指示、入力データ及び処理結果等を一時格納するワークエリアを有する。
【００６６】
ＲＯＭ７は、グラフ表示制御装置１に対応する基本プログラムを格納している。すなわち、グラフ表示制御装置１の電源がＯＮ状態にされた際に実行する初期表示メニュープログラム、各種関数演算プログラム、後述する最適描画範囲表示処理のプログラム等の書き換え不要な基本プログラムを格納している。
【００６７】
記憶装置８は、プログラムやデータ等を記憶する記憶媒体９を有しており、この記憶媒体９は磁気的、光学的記憶媒体、若しくは半導体メモリで構成されている。この記憶媒体９は記憶装置８に固定的に設けたもの、若しくは着脱自在に装着するものであり、この記憶媒体９には当該グラフ表示制御装置１に対応する各種処理プログラム及び各処理プログラムで処理されたデータ等を記憶する。
【００６８】
また、この記憶媒体９に記憶するプログラム、データ等は、通信回線等を介して接続された他の機器から受信して記憶する構成にしてもよく、更に、通信回線等を介して接続された他の機器側に前記記憶媒体９を備えた記憶装置を設け、この記憶媒体９に記憶されているプログラム、データ等を通信回線を介して使用する構成にしてもよい。
【００６９】
次に動作を説明する。
図２は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲表示処理を示すフローチャートであり、図３は、図２に示す最適描画範囲表示処理によって、グラフ表示画面４ａ内に最適描画範囲表示４ｆが表示された様子を示す図である。
【００７０】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する（ステップＳ１０１）。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け（ステップＳ１０２）、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う（ステップＳ１０３）。
【００７１】
更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲を表示する設定がなされているか否かを判別し（ステップＳ１０４）、設定がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、設定がなされていると判別された場合には（ステップＳ１０４；ＹＥＳ）、最適描画範囲の計算を行う（ステップＳ１０５）。そして、ＣＰＵ２は、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、ステップＳ１０３において演算されたグラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い（ステップＳ１０６）、更に、ステップＳ１０５において計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示して（ステップＳ１０７）、一連の最適描画範囲表示処理を終了する。
【００７２】
以下、図３を参照して、図２に示す最適描画範囲表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００７３】
図３に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示するとともに、グラフ関数表示４ｂによって数式の表示を行っている。そして、図３に示す表示状態では、関数グラフ表示４ｅは、グラフの概形をとらえるには適さない表示状態となっているが、この関数グラフ表示４ｅの最適表示範囲を示す最適描画範囲表示４ｆとして「−１＜ｘ＜３，−１０＜ｙ＜５」が表示されている。
【００７４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示処理（図２参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には、最適描画範囲の計算を行い、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行い、更に、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｆとして表示する。
【００７５】
したがって、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適描画範囲表示の設定に応じてグラフの最適描画範囲を表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて描画範囲を算出したり、描画範囲の変更を繰り返して最適な描画範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適描画範囲を確認することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な描画範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【００７６】
（第２の実施の形態）
図４及び図５を参照して本発明の第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００７７】
なお、本第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理について説明することとする。
【００７８】
図４は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理を示すフローチャートであり、図５は、図４に示す最適描画範囲設定処理を実行した際の表示例を示す図である。
【００７９】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する（ステップＳ２０１）。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け（ステップＳ２０２）、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う（ステップＳ２０３）。
【００８０】
更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲を表示する設定がなされているか否かを判別し（ステップＳ２０４）、設定がなされていないと判別された場合には（ステップＳ２０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、設定がなされていると判別された場合には（ステップＳ２０４；ＹＥＳ）、最適描画範囲の計算を行い（ステップＳ２０５）、計算された最適描画範囲をＲＡＭ６に保存する（ステップＳ２０６）。
【００８１】
そして、ＣＰＵ２は、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、ステップＳ２０３において演算されたグラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行う（ステップＳ２０７）。更に、ＣＰＵ２は、入力部３による指示入力により、グラフ表示範囲入力モードが指示されたか否かを判別し（ステップＳ２０８）、指示されていないと判別された場合には（ステップＳ２０８；ＮＯ）、他の処理を行い、指示されたと判別された場合には（ステップＳ２０８；ＹＥＳ）、ステップＳ２０５において計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｊとして表示する（ステップＳ２０９）。
【００８２】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３によってＳＥＴキー表示４ｋに対応するキーが入力されたか否かを判別し（ステップＳ２１０）、入力されていないと判別された場合には（ステップＳ２１０；ＮＯ）、他の処理を行い、入力されたと判別された場合には（ステップＳ２１０；ＹＥＳ）、最適描画範囲表示４ｊに表示された最適描画範囲を表示範囲として設定して、当該設定値を現在設定値表示領域４ｉに表示し（ステップＳ２１１）、一連の最適描画範囲設定処理を終了する。
【００８３】
以下、図５を参照して、図４に示す最適描画範囲設定処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００８４】
図５（ａ）に示すグラフ表示範囲入力画面４ｇでは、設定項目表示領域４ｈに表示された「Ｘmin 」，「Ｘmax 」，「ｓｃａｌｅ」，「Ｙmin 」，「Ｙmax 」，「ｓｃａｌｅ」の各設定項目に対して、初期値としてユーザによって設定された値が現在設定値表示領域４ｉにそれぞれ表示されている。また、最適描画範囲表示４ｊには、最適描画範囲として計算された各値が、「Ｘmin 」＝「−１」，「Ｘmax 」＝「３」，「Ｙmin 」＝「−１０」，「Ｙmax 」＝「５」として表示されている。図５（ａ）の状態において、ＳＥＴキー表示４ｋに対応する入力部３のキーが入力されると、最適描画範囲表示４ｊに表示されていた値が表示範囲として設定されて、図５（ｂ）に示すように、現在設定値表示領域４ｉに表示される。
【００８５】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲設定処理（図４参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ描画を行う数式の設定、描画範囲の設定等の初期設定の入力を受け付け、この初期設定の内容に基づくグラフ描画のためのプロット値の演算を行う。更に、ＣＰＵ２は、最適描画範囲表示の設定がなされていると判別された場合には最適描画範囲の計算を行い、計算された最適描画範囲をＲＡＭ６に保存するとともに、初期設定の内容に基づいて座標系のレンジ設定を行った上で、グラフ描画のためのプロット値に基づいてグラフ表示を行う。そして、ＣＰＵ２は、入力部３による指示入力により、グラフ表示範囲入力モードが指示されたと判別された場合には、計算された最適描画範囲を最適描画範囲表示４ｊとして表示し、更に、入力部３によってＳＥＴキー表示４ｋに対応するキーが入力されたと判別された場合には、最適描画範囲表示４ｊに表示された最適描画範囲を表示範囲として設定して、当該設定値を現在設定値表示領域４ｉに表示する。
【００８６】
したがって、初期設定の描画範囲が適切でなくグラフの描画範囲を切り換える必要がある場合等に、最適描画範囲表示の設定に応じてグラフの最適描画範囲を設定して最適な描画範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて描画範囲を算出したり、描画範囲の変更を繰り返して最適な描画範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適描画範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な描画範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【００８７】
なお、前記第１の実施の形態における最適描画範囲表示処理（図２参照）のステップＳ１０５及び本第２の実施の形態における最適描画範囲設定処理（図４参照）のステップＳ２０５の最適描画範囲計算の処理は、後述する最適描画範囲計算処理１〜４等の処理によって実現される処理である。
【００８８】
（第３の実施の形態）
図６及び図７を参照して本発明の第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【００８９】
なお、本第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１について説明することとする。
【００９０】
図６は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１を示すフローチャートであり、図７は、図６に示す最適描画範囲計算処理１を実行した際の表示例を示す図である。
【００９１】
ＣＰＵ２は、まず、初期設定画面を表示駆動装置５を介して表示部４に表示させ、演算精度の設定入力（ステップＳ３０１）、グラフ数式Ｆ（ｘ）の入力（ステップＳ３０２）を受け付ける。そして、入力されたＦ（ｘ）に基づいて１階微分Ｆ’（ｘ）＝ｆ（ｘ）を算出し（ステップＳ３０３）、更に、２階微分Ｆ”（ｘ）＝ｆ’（ｘ）を算出して（ステップＳ３０４）、内部処理として増減表を作成する（ステップＳ３０５）。
【００９２】
次いで、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（∞）を算出してこの値をＡとし（ステップＳ３０６）、このＡが発散するか否かを判別し（ステップＳ３０７）、発散すると判別された場合には（ステップＳ３０７；ＹＥＳ）、変曲点を与えるｘのうち最大のものと極値を与えるｘのうち最大のものどうしを比較して、大きいほうにマージンを持たせてｘmax に代入する（ステップＳ３０８）。また、発散しないと判別された場合には（ステップＳ３０７；ＮＯ）、Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax に代入する（ステップＳ３０９）。
【００９３】
ステップＳ３０８またはステップＳ３０９の処理後、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（−∞）を算出してこの値をＢとし（ステップＳ３１０）、このＢが発散するか否かを判別し（ステップＳ３１１）、発散すると判別された場合には（ステップＳ３１１；ＹＥＳ）、変曲点を与えるｘのうち最小のものと極値を与えるｘのうち最小のものどうしを比較して、小さいほうにマージンを持たせてｘmin に代入する（ステップＳ３１２）。また、発散しないと判別された場合には（ステップＳ３１１；ＮＯ）、Ｙ≒Ｂを与えるｘ値をｘmin に代入する（ステップＳ３１３）。
【００９４】
ステップＳ３１２またはステップＳ３１３の処理後、ＣＰＵ２は、増減表から全ての極大値及び極小値を検出し（ステップＳ３１４）、極大値及び極小値の内∞及び−∞をＲＡＭ６から削除する（ステップＳ３１５）。次いで、ＣＰＵ２は、極値の内最大のものにマージンを持たせてｙmax に代入し（ステップＳ３１６）、また、極値の内最小のものにマージンを持たせてｙmin に代入して（ステップＳ３１７）、以上の処理によって算出されたｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin によって最適表示範囲を確定する（ステップＳ３１８）。
【００９５】
そして、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面の表示入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ３１９）、入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ３１９；ＮＯ）、一連の最適描画範囲計算処理１を終了する。また、表示範囲設定画面の表示入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ３１９；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面を表示し（ステップＳ３２０）、現在設定されている表示範囲を表示し（ステップＳ３２１）、最適表示範囲値を表示して（ステップＳ３２２）、一連の最適描画範囲計算処理１を終了する。
【００９６】
以下、図７を参照して、図６に示す最適描画範囲計算処理１が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【００９７】
図７（ａ）は、Ｆ（∞）＝Ａが収束する場合の例である。Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax として設定し、また、その他の変曲点及び極値を全て含むようなマージンを取った上で、ｘmin ，ｙmax ，ｙmin のそれぞれを設定している。図７（ｂ）は、Ｆ（∞）＝Ａ，Ｆ（−∞）＝Ｂともに発散する場合の例である。このような場合には、全ての変曲点及び極値を含むようなマージンを上下左右各方向に確保した上で、ｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin のそれぞれの値を設定している。
【００９８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理１（図６参照）において、まず、初期設定画面を表示駆動装置５を介して表示部４に表示させ、演算精度の設定入力、グラフ数式Ｆ（ｘ）の入力を受け付け、入力されたＦ（ｘ）に基づいてＦ’（ｘ）＝ｆ（ｘ）及びＦ”（ｘ）＝ｆ’（ｘ）を算出して内部処理として増減表を作成する。次いで、ＣＰＵ２は、数式処理によってＦ（∞）＝Ａが発散すると判別された場合には、変曲点を与えるｘのうち最大のものと極値を与えるｘのうち最大のものどうしを比較して、大きいほうにマージンを持たせてｘmax に代入し、発散しないと判別された場合には、Ｙ≒Ａを与えるｘ値をｘmax に代入する。また、ＣＰＵ２は、Ｆ（−∞）についても同様の処理を行ってｘmin を算出する。更に、ＣＰＵ２は、増減表から全ての極大値及び極小値を検出し、極大値及び極小値の内∞及び−∞をＲＡＭ６から削除した上で、極値の内最大のものにマージンを持たせてｙmax に代入し、また、極値の内最小のものにマージンを持たせてｙmin に代入して、以上の処理によって算出されたｘmax ，ｘmin ，ｙmax ，ｙmin によって最適表示範囲を確定する。そして、ＣＰＵ２は、表示範囲設定画面の表示入力がなされた場合には、表示範囲設定画面を表示し、現在設定されている表示範囲を表示し、最適表示範囲値を表示する。
【００９９】
したがって、変曲点や極値等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１００】
（第４の実施の形態）
図８及び図９を参照して本発明の第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１０１】
なお、本第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２について説明することとする。
【０１０２】
図８は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２を示すフローチャートであり、図９は、図８に示す最適描画範囲計算処理２を実行した際の表示例を示す図である。
【０１０３】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理２の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘの入力を受け付け、入力されたｄｘの値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ４０１）。更に、ＣＰＵ２は、描画範囲計算実行指示に対応する入力部３のキーが操作されると（ステップＳ４０２）、ｘの初期値ｘ1 （例えば、変域の最小値）をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入して、Ｆ（ｘ1 ）を算出する（ステップＳ４０３）。
【０１０４】
そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘ1 ）の値が無限大または無限小（±∞）と見なせる値であるか否かを判別し（ステップＳ４０４）、そうでないと判別された場合には（ステップＳ４０４；ＮＯ）、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出する（ステップＳ４０５：この時点ではｘ2 が算出される）。また、±∞と見なせる値であると判別された場合には（ステップＳ４０４；ＹＥＳ）、初期値ｘ1 に１０を乗算して一桁増やしてパラメータ値ｘ2 に代入する（ステップＳ４０６）。
【０１０５】
ステップＳ４０５またはステップＳ４０６の処理後、ＣＰＵ２は、算出されたｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出し（ステップＳ４０７）、この算出されたＦ（ｘn ）と既に算出されているＦ（ｘn-1 ）の符号を比較する（ステップＳ４０８）。そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号であるか否かを判別し（ステップＳ４０９）、異符号であると判別された場合には（ステップＳ４０９；ＹＥＳ）、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（ｘ軸４ｃとの交点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する（ステップＳ４１３）。
【０１０６】
また、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合には（ステップＳ４０９；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、続いてＦ（ｘ）の微分関数ｆ（ｘ）にｘn 、ｘn-1 をそれぞれ代入して、ｆ（ｘn ）及びｆ（ｘn-1 ）を算出し（ステップＳ４１０）、この算出されたｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号を比較する（ステップＳ４１１）。そして、ＣＰＵ２は、ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号であるか否かを判別し（ステップＳ４１２）、異符号であると判別された場合には（ステップＳ４１２；ＹＥＳ）、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（極大極小点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する（ステップＳ４１３）。
【０１０７】
ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合（ステップＳ４１２；ＮＯ）、または、ステップＳ４１３の処理後、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の値を比較して（ステップＳ４１４；ＹＥＳ）、値の変化量が適当であるか否かを判別する（ステップＳ４１５）。すなわち、このステップＳ４１５においては、値の変化量が所定の値以上であればＦ（ｘ）は発散していると判断し、所定の値以下であればＦ（ｘ）は収束していると判断し、そうでない場合に適当な変化量であると判別する。
【０１０８】
そして、ＣＰＵ２は、値の変化量が適当であると判別された場合には（ステップＳ４１５；ＹＥＳ）、再度ステップＳ４０５に移行し、適当でないと判別された場合には（ステップＳ４１５；ＮＯ）、初期値ｘ1 に１０を乗算して一桁増やしてパラメータ値ｘn に代入する（ステップＳ４１６）。
【０１０９】
更に、ＣＰＵ２は、ステップＳ４１６においてパラメータ値ｘn に代入された値がＣＰＵ２の演算可能な範囲内であるか否かを判別し（ステップＳ４１７）、演算可能な範囲内であると判別された場合には（ステップＳ４１７；ＹＥＳ）、再度ステップＳ４０７に移行し、演算可能な範囲内でないと判別された場合には（ステップＳ４１７；ＮＯ）、ステップＳ４１３において保存することにより得られた全てのｘn の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｘの最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を設定する（ステップＳ４１８）。
【０１１０】
次いで、ＣＰＵ２は、ステップＳ４１３において保存することにより得られた全てのｘn についてＦ（ｘn ）を算出し（ステップＳ４１９）、得られた全てのＦ（ｘn ）の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｙの最大値ｙmax 及び最小値ｙmin を設定し（ステップＳ４２０）、一連の最適描画範囲計算処理２を終了する。
【０１１１】
以下、図９を参照して、図８に示す最適描画範囲計算処理２が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１１２】
図９（ａ）は、グラフ表示画面４ａ中にｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系と、この座標系に描画される関数グラフ表示４ｅとが表示されている状態において、ｘに適当な刻み幅ｄｘを設定した様子を示す模式的な表示画面である。実際のグラフ表示画面４ａには、図９（ａ）中に示すような、刻み幅を示す直線を表示させずに内部的に処理する。そして、適当な刻み幅ｄｘ毎にＦ（ｘ）またはｆ（ｘ）の符号の変化がある２点間の部分を、図９（ｂ）に示すように特徴点（４ｍ1 ，４ｍ2 ，４ｍ3 ，４ｍ4 ，４ｍ5 ）として抽出する。
【０１１３】
そして、図８のステップＳ４１８及びステップＳ４２０において設定されたグラフ表示画面４ａの表示範囲に基づいて、特徴点４ｍ1 ，４ｍ2 ，４ｍ3 ，４ｍ4 ，４ｍ5 の全てが、図９（ｃ）に示すようにグラフ表示画面４ａ内に最適な状態で収まるようにグラフ表示画面４ａの表示範囲が変更されている。
【０１１４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出し、更にｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出し、この算出されたＦ（ｘn ）と既に算出されているＦ（ｘn-1 ）の符号を比較する。そして、ＣＰＵ２は、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号であると判別された場合には、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（ｘ軸４ｃとの交点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する。また、Ｆ（ｘn ）とＦ（ｘn-1 ）の符号が異符号でないと判別された場合には、ＣＰＵ２は、続いてＦ（ｘ）の微分関数ｆ（ｘ）にｘn 、ｘn-1 をそれぞれ代入して、ｆ（ｘn ）及びｆ（ｘn-1 ）を算出し、この算出されたｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号を比較する。そして、ＣＰＵ２は、ｆ（ｘn ）とｆ（ｘn-1 ）の符号が異符号であると判別された場合には、ｘn とｘn-1 の間にグラフの特徴的な点（極大極小点）があると判断してパラメータ値ｘn をＲＡＭ６に格納して保存する。そして、ＣＰＵ２は、得られた全てのｘn の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲のｘの最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を設定し、また、保存することにより得られた全てのｘn についてＦ（ｘn ）を算出し、得られた全てのＦ（ｘn ）の内の最大値と最小値をそれぞれ１．２倍してグラフ表示画面４ａの表示範囲ｙの最大値ｙmax 及び最小値ｙmin を設定する。
【０１１５】
したがって、ｘ軸４ｃとの交点や極値等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１１６】
（第５の実施の形態）
図１０〜図１２を参照して本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１１７】
なお、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１とほぼ同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、ＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａと、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３について説明することとする。
【０１１８】
図１０は、本第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１のＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａを示す図である。この図１０において、基本数式テーブル６ａは、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））として入力されたグラフ関数Ｆ（ｘ）と同型の関数を検索するための「関数」と、それぞれの関数に最適なグラフ表示範囲を設定するための「表示範囲」とが対応づけられて複数格納されている。
【０１１９】
「関数」には、グラフ関数Ｆ（ｘ）のモデル関数として、文字係数によって表現される各種関数が格納されており、「表示範囲」には、「関数」に格納されたモデル関数に対して最適なグラフ表示範囲として、文字係数によって表現されるｘ値及びｙ値の最小値、最大値がそれぞれ格納されている。図１０に示す例では、「関数」として格納されたモデル関数“Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”に対応して、「表示範囲」として“Ｘmin ：−２π／Ｂ−Ｃ−α，Ｘmax ：２π／Ｂ−Ｃ＋α，Ｙmin ：−Ａ＋Ｄ−α，Ｙmax ：Ａ＋Ｄ＋α”が格納されている。なお、αは所定のマージン値を示す。
【０１２０】
そして、例えば、グラフ関数Ｆ（ｘ）として、Ｆ（ｘ）＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）が入力された場合には、モデル関数“Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”と同型であると判別され、各文字係数をＡ＝４，Ｂ＝１，Ｃ＝−π／６，Ｄ＝０とすることにより、表示範囲は、Ｘmin ：−２π＋π／６−α，Ｘmax ：２π＋π／６＋α，Ｙmin ：−４−α，Ｙmax ：４＋αとなる。
【０１２１】
図１１は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３を示すフローチャートであり、図１２は、図１１に示す最適描画範囲計算処理３を実行した際の表示例を示す図である。
【０１２２】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））が入力されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理３の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）の数式を確認し（ステップＳ５０１）、図１０に示すような基本関数テーブル６ａを検索する（ステップＳ５０２）。そして、ＣＰＵ２は、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致するか否かを判別し（ステップＳ５０３）、一致しないと判別された場合には（ステップＳ５０３；ＮＯ）、表示範囲に初期設定値を設定し（ステップＳ５０７）、一連の最適描画範囲計算処理３を終了する。
【０１２３】
また、グラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致すると判別された場合には（ステップＳ５０３；ＹＥＳ）、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を基本関数テーブル６ａ内の同型の関数の変数に代入する（ステップＳ５０４）と同時に、基本関数テーブル６ａの表示範囲の文字係数と、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を比較して（ステップＳ５０５）、適宜代入することにより表示範囲確定し（ステップＳ５０６）、一連の最適描画範囲計算処理３を終了する。
【０１２４】
以下、図１２を参照して、図１１に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１２５】
図１２（ａ）に示すように、グラフ関数入力画面４ｎのグラフ関数入力領域４ｏに“Ｙ＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）”が入力された後、図１１に示す最適描画範囲計算処理３が実行されると、ＲＡＭ６内に格納された基本関数テーブル６ａ内から、グラフ関数入力領域４ｏに入力された数式と同型の数式が検索される。図１２（ｂ）に示すように、基本関数テーブル６ａ内の「関数式」に登録された数式の中から、グラフ関数入力領域４ｏに入力された“Ｙ＝４ｓｉｎ（ｘ−π／６）”と同型の数式として“Ｙ＝Ａｓｉｎ（Ｂｘ＋Ｃ）＋Ｄ”が選択され、両式の係数が比較される。その結果、各文字係数をＡ＝４，Ｂ＝１，Ｃ＝−π／６，Ｄ＝０とすることにより、表示範囲としては、Ｘmin ：−２π＋π／６−α，Ｘmax ：２π＋π／６＋α，Ｙmin ：−４−α，Ｙmax ：４＋αが設定される。
【０１２６】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、まず、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）の数式を確認し、図１０に示すような基本関数テーブル６ａを検索して、入力されているグラフ関数Ｆ（ｘ）と基本関数テーブル６ａ内のいずれかの関数の型が一致すると判別された場合には、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を基本関数テーブル６ａ内の同型の関数の変数に代入すると同時に、基本関数テーブル６ａの表示範囲の文字係数と、グラフ関数Ｆ（ｘ）の係数を比較して、適宜代入することにより表示範囲を確定する。
【０１２７】
したがって、予め基本関数テーブル６ａに記憶されている関数式と当該関数式に対応して記憶されている表示範囲とに基づいて、表示させるグラフの最適表示範囲を算出することができるため、グラフの最適表示範囲を容易に算出することができる。そのため、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、基本関数テーブル６ａを参照して最適表示範囲を設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０１２８】
（第６の実施の形態）
図１３及び図１４を参照して本発明の第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１２９】
なお、本第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４について説明することとする。
【０１３０】
図１３は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４を示すフローチャートであり、図１４は、図１３に示す最適描画範囲計算処理４を実行した際の表示例を示す図である。
【０１３１】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して最適描画範囲計算処理４の指示入力がなされると、ＣＰＵ２は、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘの入力を受け付け、入力されたｄｘの値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ６０１）。更に、ＣＰＵ２は、ｘの初期値ｘ1 （例えば、変域の最小値）の入力を受け付け、入力されたｘ1 の値をＲＡＭ６に格納する（ステップＳ６０２）。そして、ＣＰＵ２は、描画範囲計算実行指示に対応する入力部３のキーが操作されると（ステップＳ６０３）、ＲＡＭ６に格納されているｘ1 の値をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入して、Ｆ（ｘ1 ）を計算する（ステップＳ６０４）。
【０１３２】
そして、ＣＰＵ２は、ｎ番目のパラメータ値ｘn を、ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘによって算出し（ステップＳ６０５：この時点ではｘ2 が算出される）、算出されたｘn をＦ（ｘ）に代入してＦ（ｘn ）を算出する（ステップＳ６０６）。次いで、ＣＰＵ２は、ステップＳ６０５及びステップＳ６０６において算出されたｘn 及びＦ（ｘn ）に基づく座標（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と、既に算出されている座標（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離を計算し、この値をＬとする（ステップＳ６０７）。更に、ＣＰＵ２は、算出されたＬがＬ＜（１／ｃｏｓ１０°）×ｄｘを満たすか否かを判別し（ステップＳ６０８）、満たすと判別された場合には（ステップＳ６０８；ＹＥＳ）、ｘn 及びＦ（ｘn ）の値をＲＡＭ６に格納して保存して（ステップＳ６０９）、ステップＳ６１０に移行し、満たさないと判別された場合には（ステップＳ６０８；ＮＯ）、ステップＳ６０９を経ずにステップＳ６１０に移行する。
【０１３３】
ステップＳ６１０において、ＣＰＵ２は、ｘn が終了値に到達したか否かを判別し、到達していないと判別された場合には（ステップＳ６１０；ＮＯ）、ｎの値をインクリメントして（ステップＳ６１１）、再度ステップＳ６０５に移行する。また、ｘn が終了値に到達したと判別された場合には（ステップＳ６１０；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、更にステップＳ６０９においてＲＡＭ６に保存されたｘn の値が２つ以上存在するか否かを判別する（ステップＳ６１２）。
【０１３４】
そして、ＣＰＵ２は、ｘn の値が２つ以上存在すると判別された場合には、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn の中から最小のｘn min 及び最大のｘn max をそれぞれ選択し（ステップＳ６１３）、ｘn min ，ｘn max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｘ軸４ｃに対応する表示範囲のｘmin ，ｘmax に設定する（ステップＳ６１４）。また、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn に対応する複数のＦ（ｘn ）の中から最小のＦ（ｘn ）min 及び最大のＦ（ｘn ）max をそれぞれ選択し（ステップＳ６１５）、１．２×Ｆ（ｘn ）min ，１．２×Ｆ（ｘn ）max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｙ軸４ｄに対応する表示範囲のｙmin ，ｙmax に設定し（ステップＳ６１６）、一連の最適描画範囲計算処理４を終了する。
【０１３５】
以下、図１４を参照して、図１３に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１３６】
図１４（ａ）は、グラフ表示画面４ａ中にｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系と、この座標系に描画される関数グラフ表示４ｅとが表示されている状態において、ｘに適当な刻み幅ｄｘを設定した様子を示す模式的な表示画面である。実際のグラフ表示画面４ａには、図１４（ａ）中に示すような、刻み幅を示す直線を表示させずに内部的に処理する。そして、適当な刻み幅ｄｘ毎に（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離（Ｌ）を計算し、Ｌが所定距離以下となる部分を、図１４（ｂ）に示すように特徴部分４ｐ，４ｐとして抽出する。
【０１３７】
そして、図１３のステップＳ６１４及びステップＳ６１６において設定されたグラフ表示画面４ａの表示範囲に基づいて、特徴部分４ｐ，４ｐの全てが、図１４（ｃ）に示すようにグラフ表示画面４ａ内に最適な状態で収まるようにグラフ表示画面４ａの表示範囲が変更されている。
【０１３８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理４（図１３参照）において、まず、ｘ軸４ｃに対応するｘの値の刻み幅の値ｄｘ、ｘの初期値ｘ1 の入力を受け付け、ｘ1 の値をグラフ関数Ｆ（ｘ）に代入してＦ（ｘ1 ）を計算し、更に、ｎ番目のパラメータ値ｘn ＝ｘn-1 ＋ｄｘ、Ｆ（ｘn ）を算出する。次いで、ＣＰＵ２は、（ｘn ，Ｆ（ｘn ））と（ｘn-1 ，Ｆ（ｘn-1 ））の２点間の距離Ｌを計算し、Ｌ＜（１／ｃｏｓ１０°）ｄｘを満たすと判別された場合には、ｘn 及びＦ（ｘn ）の値をＲＡＭ６に格納して保存する。そして、ＣＰＵ２は、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn の中から最小のｘn min 及び最大のｘn max をそれぞれ選択し、それぞれグラフ表示画面４ａのｘ軸４ｃに対応する表示範囲のｘmin ，ｘmax に設定し、また、ＲＡＭ６に保存された複数のｘn に対応する複数のＦ（ｘn ）の中から最小のＦ（ｘn ）min 及び最大のＦ（ｘn ）max をそれぞれ選択し、１．２×Ｆ（ｘn ）min ，１．２×Ｆ（ｘn ）max をそれぞれグラフ表示画面４ａのｙ軸４ｄに対応する表示範囲のｙmin ，ｙmax に設定する。
【０１３９】
したがって、グラフの傾きが所定値以下となる極値周辺等のようなグラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０１４０】
（第７の実施の形態）
図１５及び図１６を参照して本発明の第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１４１】
なお、本第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理について説明することとする。
【０１４２】
図１５は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図１６は、図１５に示す最大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１４３】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力（ステップＳ７０１）、グラフ描画を行う数式の入力（ステップＳ７０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ７０３；図１６（ａ））。
【０１４４】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して最大値表示の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ７０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ７０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ７０４；ＹＥＳ）、関数グラフ表示４ｅを構成する各プロットの座標値をトレースするグラフトレース処理を行い（ステップＳ７０５）、このグラフトレース処理によって得られた座標値の中からＹの値が最大となる座標値を確保する（ステップＳ７０６）。
【０１４５】
そして、ＣＰＵ２は、Ｙの値が最大となる座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して（ステップＳ７０７）、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保する（ステップＳ７０８）。次いで、ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ７０９）、ステップＳ７０８においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い（ステップＳ７１０）、補助線を描画して（ステップＳ７１１）、最大値の座標値を表示して（ステップＳ７１２）、一連の最大値周辺部表示処理を終了する。
【０１４６】
以下、図１６を参照して、図１５に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１４７】
図１６（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１６（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの最大値点４ｅ1 部分の周辺を表示するために最大値表示の実行入力がなされると、図１６（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、最大値点４ｅ1 の周辺部が拡大表示される。また、図１６（ｂ）に示すように、最大値点４ｅ1 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“０．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“１１．２５”がそれぞれ表示されている。
【０１４８】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、最適描画範囲計算処理２（図８参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力、グラフ描画を行う数式の入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、入力部３を介して最大値表示の実行入力がなされた場合には、関数グラフ表示４ｅを構成する各プロットの座標値をトレースするグラフトレース処理を行い、このグラフトレース処理によって得られた座標値の中からＹの値が最大となる座標値を確保する。そして、ＣＰＵ２は、Ｙの値が最大となる座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保した後、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし、ＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い、補助線を描画するとともに、最大値の座標値を表示する。
【０１４９】
したがって、最大値表示の指定に対応して、グラフの最大値部分が主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの最大値を表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、生徒が最大値の計算方法を未習である場合にも、グラフの最大値の解析を行わずに容易に表示範囲を設定して、グラフの最大値を表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１５０】
なお、本実施の形態においては、最大値表示の実行入力に従って最大値を主表示するための最適表示範囲を算出する場合について説明したが、最小値表示の実行入力がなされた場合には、同様の処理によって最小値を主表示するための最適表示範囲を算出することが可能である。
【０１５１】
（第８の実施の形態）
図１７及び図１８を参照して本発明の第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１５２】
なお、本第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理について説明することとする。
【０１５３】
図１７は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図１８は、図１７に示す極大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１５４】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力（ステップＳ８０１）、グラフ描画を行う数式の入力（ステップＳ８０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ８０３；図１８（ａ））。
【０１５５】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して極大値表示の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ８０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ８０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ８０４；ＹＥＳ）、グラフ描画を行うために入力された数式の数式処理を行って（ステップＳ８０５）、極大値を与える座標値を確保する（ステップＳ７０６）。
【０１５６】
そして、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値は複数存在するか否かを判別し（ステップＳ８０７）、複数存在しないすなわち極大値を与える座標値は一つであると判別された場合には（ステップＳ８０７；ＮＯ）、ステップＳ８０９に移行し、複数存在すると判別された場合には（ステップＳ８０７；ＹＥＳ）、後述する画面分割処理（図２３参照）を行った後ステップＳ８０９に移行する。
【０１５７】
ステップＳ８０９において、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保する（ステップＳ８１０）。更に、ＣＰＵ２は、ステップＳ８１０においてＲＡＭ６に確保された全ての極大点について表示範囲を確定したか否かを判別し（ステップＳ８１１）、まだ表示範囲を確定していない極大点があると判別された場合には（ステップＳ８１１；ＮＯ）、複数の極大値に対応する極大点カウンタの値をインクリメントして（ステップＳ８１２）、再度ステップＳ８０９に移行し、次の極大点について同様の処理を行う。
【０１５８】
また、全ての極大点で表示範囲を確定したと判別された場合には（ステップＳ８１１；ＹＥＳ）ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ８１３）、ステップＳ８１０においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行い（ステップＳ８１４）、補助線を描画して（ステップＳ８１５）、極大値の座標値を表示して（ステップＳ８１６）、一連の極大値周辺部表示処理を終了する。
【０１５９】
以下、図１８を参照して、図１７に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１６０】
図１８（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１８（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極大値点４ｅ2 部分の周辺を表示するために極大値表示の実行入力がなされると、図１８（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、極大値点４ｅ2 の周辺部が拡大表示される。また、図１８（ｂ）に示すように、極大値点４ｅ2 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−２．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“２”がそれぞれ表示されている。
【０１６１】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、極大値周辺部表示（図１７参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、表示範囲の設定入力、グラフ描画を行う数式の入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、極大値表示の実行入力がなされた場合には、グラフ描画を行うために入力された数式の数式処理を行って、極大値を与える座標値を確保する。そして、ＣＰＵ２は、極大値を与える座標値を中心に現在設定されている表示範囲のｘ値及びｙ値を１／ｎ倍（ｎは正数）して、この値を表示範囲としてＲＡＭ６に格納して確保し、更に、ＲＡＭ６に確保された全ての極大点について表示範囲を確定すると、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし、ＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行った後、補助線を描画するとともに、極大値の座標値を表示する。
【０１６２】
したがって、極大値表示の指定に対応して、グラフの極大値部分が主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの極大値を表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、生徒が極大値の計算方法を未習である場合にも、グラフの極大値の解析を行わずに容易に表示範囲を設定して、グラフの極大値を表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１６３】
なお、本実施の形態においては、極大値表示の実行入力に従って極大値を主表示するための最適表示範囲を算出する場合について説明したが、その他のグラフの数学的特徴部分表示の実行入力がなされた場合には、同様の処理によって最適表示範囲を算出することが可能である。その他の数学的特徴部分を主表示した場合の例を図１９〜図２２に示す。
【０１６４】
図１９は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって極小値表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６５】
図１９（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図１９（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値点４ｅ3 部分の周辺を表示するために極小値表示の実行入力がなされると、図１９（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、極小値点４ｅ3 の周辺部が拡大表示される。また、図１９（ｂ）に示すように、極小値点４ｅ3 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“１．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−４．５”がそれぞれ表示されている。
【０１６６】
図２０は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって変曲点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６７】
図２０（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２０（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの変曲点４ｅ4 部分の周辺を表示するために変曲点表示の実行入力がなされると、図２０（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、変曲点４ｅ4 の周辺部が拡大表示される。また、図２０（ｂ）に示すように、変曲点４ｅ4 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−０．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−０．５”がそれぞれ表示されている。
【０１６８】
図２１は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってｘ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１６９】
図２１（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２１（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅのｘ軸交点４ｅ6 部分の周辺を表示するためにｘ軸交点表示の実行入力がなされると、図２１（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、ｘ軸交点４ｅ6 の周辺部が拡大表示される。また、図２１（ｂ）に示すように、ｘ軸交点４ｅ6 を具体的に示すためのｘ座標値表示４ｒx として“−１．４”が表示されている。
【０１７０】
図２２は、図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってｙ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【０１７１】
図２２（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２２（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅのｙ軸交点４ｅ7 部分の周辺を表示するためにｙ軸交点表示の実行入力がなされると、図２２（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて、ｙ軸交点４ｅ7 の周辺部が拡大表示される。また、図２２（ｂ）に示すように、ｙ軸交点４ｅ7 を具体的に示すためのｙ座標値表示４ｒy として“１．５４”が表示されている。
【０１７２】
（第９の実施の形態）
図２３及び図２４を参照して本発明の第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１７３】
なお、本第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理について説明することとする。
【０１７４】
図２３は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理を示すフローチャートであり、図２４は、図２３に示す複数部分割表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１７５】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して前述の極大値周辺部表示処理等によってグラフの部分表示を行う場合に、複数部分の部分表示を行う必要が生じると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から複数部分割表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、部分表示を行う部分の数に応じた分割数を取得し（ステップＳ９０１）、この分割数に基づいて、分割数と複数の分割パターンとを対応づけて格納した画面分割用テーブルを検索し（ステップＳ９０２）、分割パターンを決定する（ステップＳ９０３）。
【０１７６】
そして、ＣＰＵ２は、分割用座標値をＲＡＭ６に格納して確保し（ステップＳ９０４）、分割画面に番号を割り振って（ステップＳ９０５）、各番号毎にグラフ実行初期値設定を行って（ステップＳ９０６）、一連の複数部分割表示処理を終了する。
【０１７７】
以下、図２４を参照して、図２３に示す複数部分割表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１７８】
図２４（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２４（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値点４ｅ8 及び極小値点４ｅ9 部分の周辺を表示するために極小値表示の実行入力がなされると、図２４（ｂ）に示すように、画面が分割画面４ａ1 と分割画面４ａ2 とに左右２分割されるとともに、それぞれの画面内の表示範囲が変更されて、極小値点４ｅ8 及び極小値点４ｅ9 の周辺部が拡大表示される。また、図２４（ｂ）に示すように、分割画面４ａ1 内では、極小値点４ｅ8 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“−１．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−３”がそれぞれ表示されており、分割画面４ａ2 内では、極小値点４ｅ9 を具体的に示すための、ｘ座標補助線４ｑx 、ｙ座標補助線４ｑy とともに、ｘ座標値表示４ｒx として“２．５”が、ｙ座標値表示４ｒy として“−１３”がそれぞれ表示されている。
【０１７９】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、複数部分割表示処理（図２３参照）において、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態で、入力部３を介して前述の極大値周辺部表示処理等によってグラフの部分表示を行う場合に、複数部分の部分表示を行う必要が生じると、部分表示を行う部分の数に応じた分割数を取得し、この分割数に基づいて画面分割用テーブルを検索して分割パターンを決定する。そして、ＣＰＵ２は、分割用座標値をＲＡＭ６に格納して確保し、分割画面に番号を割り振って、各番号毎にグラフ実行初期値設定を行う。
【０１８０】
したがって、極大値等の複数の数学的特徴部分を、分割された各表示領域内に主表示されるようにグラフの表示範囲を設定することができるため、各数学的特徴部分を容易に参照することが可能なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０１８１】
（第１０の実施の形態）
図２５及び図２６を参照して本発明の第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１８２】
なお、本第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理について説明することとする。
【０１８３】
図２５は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理を示すフローチャートであり、図２６は、図２５に示す補助線表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１８４】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して補助線表示の実行指示が入力されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から補助線表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、表示部４のグラフ表示画面４ａの表示状態が、前記最大値周辺部表示処理や極大値周辺部表示処理による特徴点の周辺表示処理後の状態であるか否かを判別し（ステップＳ１００１）、そうであると判別された場合には（ステップＳ１００１；ＹＥＳ）、特徴点からｘ軸４ｃ方向へｘ座標補助線４ｑx を描画する（ステップＳ１００２）とともに、特徴点のｘ座標を示すためのｘ座標値表示４ｒx を表示する（ステップＳ１００３）。更に同様に、ＣＰＵ２は、特徴点からｙ軸４ｄ方向へｙ座標補助線４ｑy を描画する（ステップＳ１００４）とともに、特徴点のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示する（ステップＳ１００５）。
【０１８５】
そして、ＣＰＵ２は、特徴点が複数描画されているか否か、すなわち、前述の複数部分割表示処理（図２３参照）において、複数の分割画面による特徴点の周辺部表示がなされているか否かを判別し（ステップＳ１００６）、なされていないと判別された場合には（ステップＳ１００６；ＮＯ）、一連の補助線表示処理を終了する。また、複数の分割画面による表示がなされていると判別された場合には（ステップＳ１００６；ＹＥＳ）、入力部３を介して終了の指示入力がなされているか否かを判別し（ステップＳ１００７）、終了の指示入力がなされていると判別された場合には（ステップＳ１００７；ＹＥＳ）、一連の補助線表示処理を終了する。また、終了の指示入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１００７；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、表示番号をインクリメントして次の分割画面においても同様の処理を繰り返すため再度ステップＳ１００２に移行する。
【０１８６】
ステップＳ１００１において、特徴点の周辺表示処理後の状態でないと判別された場合には（ステップＳ１００１；ＮＯ）、ＣＰＵ２は、数式処理により収束値の演算を行う（ステップＳ１００９）。そして、ＣＰＵ２は、ｙ軸４ｄからｙ＝収束値のｙ座標補助線４ｑy を描画する（ステップＳ１０１０）とともに収束値のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示して（ステップＳ１０１１）、一連の補助線表示処理を終了する。
【０１８７】
以下、図２６を参照して、図２５に示す補助線表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１８８】
図２６（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２６（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの補助線表示の実行入力がなされると、図２６（ｂ）に示すように表示範囲が変更されて収束部が拡大表示される。また、図２６（ｂ）に示すように、収束部を具体的に示すためのｙ座標補助線４ｑy とともに、ｙ座標値表示４ｒy として“２”がそれぞれ表示されている。
【０１８９】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、補助線表示処理（図２５参照）において、描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態で、入力部３を介して補助線表示の実行指示が入力され、表示部４のグラフ表示画面４ａの表示状態が、前記最大値周辺部表示処理や極大値周辺部表示処理による特徴点の周辺表示処理後の状態でないと判別された場合には、数式処理により収束値の演算を行う。そして、ＣＰＵ２は、ｙ軸４ｄからｙ＝収束値のｙ座標補助線４ｑy を描画するとともに収束値のｙ座標を示すためのｙ座標値表示４ｒy を表示する。
【０１９０】
したがって、収束値や最大値・極大値等の、グラフの指定された数学的特徴部分を示す補助線や座標値を表示させることができるため、グラフの数学的特徴部分の特徴を明確に示すことができる。
【０１９１】
（第１１の実施の形態）
図２７及び図２８を参照して本発明の第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０１９２】
なお、本第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理について説明することとする。
【０１９３】
図２７は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理を示すフローチャートであり、図２８は、図２７に示す積分範囲周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０１９４】
グラフ表示制御装置１は、入力部３を介して各種メニュー選択を行うことができるプログラムをＲＯＭ７内に格納しており、入力部３のキー操作によりグラフ描画メニューが選択されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から所定のプログラムを読み出してグラフ描画モードに移行する。そして、ＣＰＵ２は、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ表示及び積分演算を行う数式の入力（ステップＳ１１０１）、表示範囲の設定入力（ステップＳ１１０２）を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行う（ステップＳ１１３；図２８（ａ））。
【０１９５】
次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して積分グラフ処理の実行入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ１１０４）、実行入力がなされていないと判別された場合には（ステップＳ１１０４；ＮＯ）、通常の処理を行い、実行入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ１１０４；ＹＥＳ）、積分範囲の指定入力を受け付け（ステップＳ１１０５）、更に積分演算の実行入力を受け付ける（ステップＳ１１０６）。
【０１９６】
そして、ＣＰＵ２は、積分演算の実行入力に応じてグラフの積分範囲を反転表示し（ステップＳ１１０７）、更に、ステップＳ１１０５において入力された積分範囲に基づいてｘの表示範囲を確定し（ステップＳ１１０８）、このｘの表示範囲におけるｙの最大最小値を確保して（ステップＳ１１０９）、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄの双方に対応する表示範囲を確定する（ステップＳ１１１０）。
【０１９７】
次いで、ＣＰＵ２は、表示部４の表示画面の表示内容をクリアし（ステップＳ１１１１）、ステップＳ１１０９においてＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行う（ステップＳ１１１２）。そして、ＣＰＵ２は、積分演算を行って積分値を算出し（ステップＳ１１１３）、この積分値を積分値表示４ｔとして表示し（ステップＳ１１１４）、一連の積分範囲周辺部表示処理を終了する。
【０１９８】
以下、図２８を参照して、図２７に示す最適描画範囲計算処理３が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０１９９】
図２８（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２８（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの積分の範囲指定がなされ、積分実行の指示入力がなされると、図２８（ｂ）に示すように積分範囲４ｓが反転表示され、更に、図２８（ｃ）に示すように表示範囲が変更されて積分範囲４ｓが拡大表示される。また、図２８（ｃ）に示すように、積分演算の結果が積分値表示４ｔとして表示される。
【０２００】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、積分範囲周辺部表示処理（図２７参照）において、表示駆動装置５を介して表示部４に初期設定画面を表示させて、グラフ表示及び積分演算を行う数式の入力、表示範囲の設定入力を受け付け、この設定入力の内容に基いてグラフ描画を行い、積分グラフ処理の実行入力がなされた場合には、積分範囲の指定入力を受け付け、更に積分演算の実行入力を受け付ける。そして、ＣＰＵ２は、積分演算の実行入力に応じてグラフの積分範囲を反転表示し、更に、入力された積分範囲に基づいてｘの表示範囲を確定し、このｘの表示範囲におけるｙの最大最小値を確保して、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄの双方に対応する表示範囲を確定した後、表示部４の表示画面の表示内容をクリアしＲＡＭ６に確保された新しい表示範囲に基づいてグラフの再描画を行うとともに、積分演算を行って積分値を算出して積分値表示４ｔとして表示する。
【０２０１】
したがって、積分演算の実行入力に対応して、グラフの積分範囲を反転した上で主表示となるように容易にグラフの表示範囲を設定して、グラフの積分範囲を拡大表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。このことにより、例えば、数学の学習の際に、積分演算の過程において、生徒が積分範囲を視覚的に容易に確認することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。
【０２０２】
なお、本実施の形態における積分範囲周辺部表示処理（図２７参照）の他、前記第７の実施の形態における最大値周辺部表示処理（図１５参照）、前記第８の実施の形態における極大値周辺部表示処理（図１７参照）等の各処理において、主表示させる部分が複数の部分である場合には、前記第２３の実施の形態における複数部分割表示処理（図２３参照）を適用することが可能である。その際、各分割表示領域内に主表示される部分の、グラフ全体における位置関係を明確に示すために、図２９に示すような表示形態を採用することが有効である。
【０２０３】
すなわち、図２９（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示している。この図２９（ａ）に示す関数グラフ表示４ｅの極小値部分を表示させる指示入力がなされると、まず、図２９（ｂ）に示すように、関数グラフ表示４ｅの二つの極小値部分に対して拡大部表示枠４ｕが表示され、各分割表示領域において拡大表示される部分が示される。そして、この拡大部表示枠４ｕによって囲まれた部分が、図２９（ｃ）に示すように、それぞれ分割画面４ａ1 及び分割画面４ａ2 内に表示される。
【０２０４】
（第１２の実施の形態）
図３０及び図３１を参照して本発明の第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０２０５】
なお、本第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理について説明することとする。
【０２０６】
図３０は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理を示すフローチャートであり、図３１は、図３０に示す周期関数表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０２０７】
描画するグラフの関数（グラフ関数Ｆ（ｘ））、表示範囲等の入力に基づいて、グラフ表示画面４ａにグラフが描画されている状態において、入力部３を介して周期表示の実行指示が入力されると、ＣＰＵ２は、ＲＯＭ７から周期関数表示処理プログラムを読み出して処理を開始する。まず、ＣＰＵ２は、グラフ関数Ｆ（ｘ）中に周期関数（ｓｉｎ，ｃｏｓ，ｔａｎ等）が含まれているか否かを判別し（ステップＳ１２０１）、含まれていないと判別された場合には（ステップＳ１２０１；ＮＯ）、他の処理を行い、含まれていると判別された場合には（ステップＳ１２０１；ＹＥＳ）、当該周期関数の変数を検索し（ステップＳ１２０２；図３１の例ではＸ）、当該変数の係数を取得する（ステップＳ１２０３）。
【０２０８】
更に、ＣＰＵ２は、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであるか否かを判別し（ステップＳ１２０４）、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであると判別された場合には（ステップＳ１２０４；ＹＥＳ）、２π÷（変数の係数）を周期として算出する（ステップＳ１２０５）。また、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓでないと判別された場合すなわち周期関数がｔａｎであると判別された場合には（ステップＳ１２０４；ＮＯ）、π÷（変数の係数）を周期として算出する（ステップＳ１２０６）。
【０２０９】
そして、ＣＰＵ２は、トレース線４ｖを表示してトレース処理を行うとともに、周期補助線４ｗによってグラフ関数Ｆ（ｘ）を示す関数グラフ表示４ｅの１周期を示す（ステップＳ１２０７）。次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して拡大表示実行の指示入力がなされたか否かを判別し（ステップＳ１２０８）、なされていないと判別された場合には（ステップＳ１２０８；ＮＯ）、一連の周期関数表示処理を終了する。また、拡大表示実行の指示入力がなされたと判別された場合には（ステップＳ１２０８；ＹＥＳ）、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域の１周期分の部分を拡大表示し（ステップＳ１２０９）、一連の周期関数表示処理を終了する。
【０２１０】
以下、図３１を参照して、図３０に示す周期関数表示処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０２１１】
図３１（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、グラフ描画を行う数式として入力された数式のグラフを関数グラフ表示４ｅとして表示するとともに、グラフ関数表示４ｂによって数式の表示を行っている。そして、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって、グラフ関数表示４ｂに表示された“Ｙ１＝ｓｉｎＸ”の周期を示すとともに、周期値表示４ｘによって周期の値が示されている。また、トレース線４ｖと関数グラフ表示４ｅとの交点によってトレースされる座標の座標値が、ｘ座標値表示４ｒx 及びｙ座標値表示４ｒy によって、それぞれ、“Ｘ＝−４．７１２３８８９８”，“Ｙ＝１”と示されている。
【０２１２】
そして、図３１（ａ）に示すような表示状態において、拡大表示の実行指示入力がなされると、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域が関数グラフ表示４ｅの一周期分として拡大表示される。
【０２１３】
なお、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１では、前記周期関数表示処理において、拡大表示実行の指示入力に応じてグラフの１周期分の部分を拡大表示することとしたが、複数周期分の部分を拡大縮小自在に指定して表示させることも可能である。また、グラフの周期に基づいて、グラフの最適表示範囲を自動的に設定することとしてもよい。
【０２１４】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、周期関数表示処理（図３０参照）において、グラフ関数Ｆ（ｘ）中に周期関数（ｓｉｎ，ｃｏｓ，ｔａｎ等）が含まれていると判別された場合には、当該周期関数の変数を検索し、当該変数の係数を取得する。更に、ＣＰＵ２は、周期関数がｓｉｎまたはｃｏｓであると判別された場合には２π÷（変数の係数）を、また、周期関数がｔａｎであると判別された場合には、π÷（変数の係数）を周期として算出する。そして、ＣＰＵ２は、トレース線４ｖを表示してトレース処理を行うとともに、周期補助線４ｗによってグラフ関数Ｆ（ｘ）を示す関数グラフ表示４ｅの１周期を示す。次いで、ＣＰＵ２は、入力部３を介して拡大表示実行の指示入力がなされた場合には、トレース線４ｖと周期補助線４ｗとによって挟まれる領域の１周期分の部分を拡大表示する。
【０２１５】
したがって、表示されるグラフの周期を、トレース線４ｖと周期補助線４ｗによって明確に示すことができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、数学の学習の際に、生徒がグラフの周期を判別できない場合等であっても、グラフの周期の解析を行わずに容易にグラフの１周期を明確に表示することができるため、数学教育目的の利用に有効なグラフ表示制御装置１を提供することができる。また、表示させるグラフの１周期分の範囲に基づいて最適表示範囲を算出することができるため、グラフの最適表示範囲を容易に算出することができる。そのため、最適表示範囲を算出する処理を高速に行うことができ、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。更に、表示されるグラフの周期単位でグラフの表示を拡大縮小することができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。
【０２１６】
（第１３の実施の形態）
図３２〜図３５を参照して本発明の第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１について説明する。
【０２１７】
なお、本第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成は、前記第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１と同様であるので、構成の図示及び詳細な説明を省略し、以下、本第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジグラフ描画処理について説明することとする。
【０２１８】
図３２は、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジ設定処理を示すフローチャートであり、図３３は、図３２に示すデュアルレンジ設定処理を実行した際の各レンジの設定の様子を示す表示例を示す図である。また、図３４は、図３２に示すデュアルレンジ設定処理によって設定された２つのレンジ毎のグラフを表示するデュアルレンジグラフ描画処理を示すフローチャートであり、図３５は、図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理を実行した際の表示例を示す図である。
【０２１９】
まず、図３２を参照して、デュアルレンジ設定処理について説明する。ＣＰＵ２は、グラフ表示範囲入力画面４ｇにおいて、第１のレンジとしてのレンジＡの入力を受け付け、ＲＡＭ６に格納する（ステップＳ１３０１）。そして、ＣＰＵ２は、デュアルレンジが設定されているか否かを判別し（ステップＳ１３０２）、設定されていないと判別された場合には（ステップＳ１３０２；ＮＯ）、デュアルレンジ設定処理を終了する。また、デュアルレンジが設定されていると判別された場合には（ステップＳ１３０２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、続いて、第２のレンジとしてのレンジＢの入力を受け付け、ＲＡＭ６に格納して（ステップＳ１３０３）、デュアルレンジ設定処理を終了する。
【０２２０】
このデュアルレンジ設定処理においては、図３３に示すように、レンジＡとレンジＢにおける関数グラフ表示４ｅの表示色を例えば、Ｂｌｕｅ（図３３（ａ）；レンジＡ）とＯｒａｎｇｅ（図３３（ｂ）；レンジＢ）というように、異なる色に設定する。
【０２２１】
次に、図３４を参照して、図３３に示すようにレンジＡ及びレンジＢを設定した場合の、デュアルレンジグラフ描画処理について説明する。ＣＰＵ２は、まず、レンジＡの設定でグラフ描画を行う（ステップＳ１４０１）。そして、ＣＰＵ２は、デュアルレンジが設定されているか否かを判別し（ステップＳ１４０２）、設定されていないと判別された場合には（ステップＳ１４０２；ＮＯ）、デュアルレンジグラフ描画処理を終了する。また、デュアルレンジが設定されていると判別された場合には（ステップＳ１４０２；ＹＥＳ）、ＣＰＵ２は、続いて、レンジＢの設定でグラフ描画を行い（ステップＳ１４０３）、デュアルレンジグラフ描画処理を終了する。
【０２２２】
以下、図３５を参照して、図３３に示すグラフ表示範囲入力画面４ｇのようなデュアルレンジ設定がなされた場合に、図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理が実行された際の表示部４の表示画面の表示例について説明する。
【０２２３】
図３５（ａ）に示すグラフ表示画面４ａでは、ｘ軸４ｃ及びｙ軸４ｄによって構成される座標系に対して、図３３（ａ）に示すレンジＡに従ってグラフの描画を行ったが、実際のグラフに対してｙ軸４ｄ方向のレンジが狭すぎる設定となってしまっているため、表示部４の表示能力の関係からグラフ表示画面４ａ内には実際の関数グラフ表示４ｅの表示がなされていない。この表示状態から、更に、レンジＢに従ったグラフ描画が行われると、図３５（ｂ）に示すように、関数グラフ表示４ｅの全体が表示される。
【０２２４】
なお、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１では、前記デュアルレンジ設定処理によって複数のレンジを設定することとしたが、レンジ設定をＣＰＵ２の演算処理によって行うことも可能である。例えば、第１〜第９、第１１、第１２のそれぞれの実施の形態において説明したような処理によって算出された表示範囲に基づくレンジ設定を行うことも可能である。
【０２２５】
以上説明したように、本実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によれば、ＣＰＵ２は、デュアルレンジグラフ描画処理（図３４参照）において、ＣＰＵ２は、まず、レンジＡの設定でグラフ描画を行った後、デュアルレンジが設定されている場合には、続いて、レンジＢの設定でグラフ描画を行う。
【０２２６】
したがって、従来のように様々なレンジに基づくグラフをその都度個別に切り換えて表示させる煩雑さを解消し、複数のレンジに基づくグラフをより簡単に表示することができる。また、複数のレンジの内の少なくともひとつをグラフの最適表示範囲とすれば、初期設定の表示範囲が適切でない場合等に、グラフの最適表示範囲に基づくレンジを設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、グラフ表示制御装置１の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置１を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適表示範囲算出手段によって算出されたグラフの最適表示範囲を表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を確認することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２８】
請求項２記載の発明によれば、初期設定の表示範囲が適切でなくグラフの表示範囲を切り換える必要がある場合等に、最適表示範囲算出手段によって算出されたグラフの最適表示範囲を設定して最適な表示範囲のグラフを表示させることができるため、手計算によりグラフの特徴を捉えて表示範囲を算出したり、表示範囲の変更を繰り返して最適な表示範囲を割り出すというような煩雑な処理を行う必要がなく、グラフの最適表示範囲を設定することができるため、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。そしてこのことにより、当該グラフ表示制御装置を教育に利用した場合には、グラフの概形を分析して最適な表示範囲を算出することができない学習者が、グラフの概形を視覚的に確認する操作を容易にすることができるため、学習効果の向上という点において有効である。
【０２２９】
請求項３記載の発明によれば、請求項１または請求項２記載の発明の効果に加えて、グラフの数学的特徴部分に対応する最適表示範囲を算出することができるため、例えば、数学の学習の際に、生徒が未習の分野のグラフを表示させる場合等であっても、数学的特徴部分の解析を行わずに容易に最適表示範囲を算出することができ、グラフ表示制御装置の使い勝手を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲表示処理を示すフローチャートである。
【図３】図２に示す最適描画範囲表示処理によって、グラフ表示画面４ａ内に最適描画範囲表示４ｆが表示された様子を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲設定処理を示すフローチャートである。
【図５】図４に示す最適描画範囲設定処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理１を示すフローチャートである。
【図７】図６に示す最適描画範囲計算処理１を実行した際の表示例を示す図である。
【図８】本発明の第４の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理２を示すフローチャートである。
【図９】図８に示す最適描画範囲計算処理２を実行した際の表示例を示す図である。
【図１０】本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１のＲＡＭ６に格納される基本関数テーブル６ａを示す図である。
【図１１】本発明の第５の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理３を示すフローチャートである。
【図１２】図１１に示す最適描画範囲計算処理３を実行した際の表示例を示す図である。
【図１３】本発明の第６の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最適描画範囲計算処理４を示すフローチャートである。
【図１４】図１３に示す最適描画範囲計算処理４を実行した際の表示例を示す図である。
【図１５】本発明の第７の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される最大値周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１５に示す最大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図１７】本発明の第８の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される極大値周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１７に示す極大値周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図１９】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって極小値表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２０】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によって変曲点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２１】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってＸ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２２】図１７に示す極大値周辺部表示処理と同様の処理によってＹ軸交点表示が指示された場合の表示例を示す図である。
【図２３】本発明の第９の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される複数部分割表示処理を示すフローチャートである。
【図２４】図２３に示す複数部分割表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２５】本発明の第１０の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される補助線表示処理を示すフローチャートである。
【図２６】図２５に示す補助線表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２７】本発明の第１１の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される積分範囲周辺部表示処理を示すフローチャートである。
【図２８】図２７に示す積分範囲周辺部表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図２９】各分割表示領域内に主表示される部分の、グラフ全体における位置関係を明確に示すための表示形態の例を示す図である。
【図３０】本発明の第１２の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行される周期関数表示処理を示すフローチャートである。
【図３１】図３０に示す周期関数表示処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図３２】本発明の第１３の実施の形態におけるグラフ表示制御装置１によって実行されるデュアルレンジ設定処理を示すフローチャートである。
【図３３】図３２に示すデュアルレンジ設定処理を実行した際の各レンジの設定の様子を示す表示例を示す図である。
【図３４】図３２に示すデュアルレンジ設定処理によって設定された２つのレンジ毎のグラフを表示するデュアルレンジグラフ描画処理を示すフローチャートである。
【図３５】図３４に示すデュアルレンジグラフ描画処理を実行した際の表示例を示す図である。
【図３６】従来のグラフ表示の表示範囲変更の例を示す図である。
【符号の説明】
１ グラフ表示制御装置
２ ＣＰＵ
３ 入力部
４ 表示部
４ａ グラフ表示画面
４ｂ グラフ関数表示
４ｃ ｘ軸
４ｄ ｙ軸
４ｅ 関数グラフ表示
４ｆ 最適描画範囲表示
４ｇ グラフ表示範囲入力画面
４ｈ 設定項目表示領域
４ｉ 現在設定値表示領域
４ｊ 最適描画範囲表示
４ｋ ＳＥＴキー表示
４ｌ 特徴点収容領域
４ｍ1〜４ｍ5
特徴点
４ｎ グラフ関数入力画面
４ｏ グラフ関数入力領域
４ｐ 特徴部分
４ｑｘ ｘ座標補助線
４ｑｙ ｙ座標補助線
４ｒｘ ｘ座標値表示
４ｒｙ ｙ座標値表示
４ｓ 積分範囲
４ｔ 積分値表示
４ｕ 拡大部表示枠
４ｖ トレース線
４ｗ 周期補助線
４ｘ 周期値表示
５ 表示駆動装置
６ ＲＡＭ
６ａ 基本関数テーブル
７ ＲＯＭ
８ 記憶装置
９ 記憶媒体
Claims (6)
- グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、
この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、
前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、
この最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を前記表示部にグラフ表示と共に表示させる表示範囲表示制御手段と、
を備えたことを特徴とするグラフ表示制御装置。 - グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段と、
この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段と、
前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段と、
所定操作に応じて前記初期設定手段でユーザが入力した描画範囲と共に前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を前記表示部に表示させる表示範囲表示制御手段と、
この表示範囲表示制御手段による表示が行われている際にユーザの指示があったことに応じて、前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲に基づいて、前記グラフ表示制御手段の表示範囲を設定する表示範囲設定手段と、
を備えたことを特徴とするグラフ表示制御装置。 - 前記最適表示範囲算出手段は、表示させるグラフの数学的特徴に基づいて、最適表示範囲を算出することを特徴とする請求項１または請求項２記載のグラフ表示制御装置。
- 前記グラフの数学的特徴は、グラフの最大値、最小値、極大値、極小値、変曲点、収束、座標軸との交点、所定間隔の２つの独立変数値に対応する２点間の距離、積分範囲の少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項３に記載のグラフ表示制御装置。
- コンピュータを、
グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段、
この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段、
前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段、
この最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を前記表示部にグラフ表示と共に表示させる表示範囲表示制御手段、
として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。 - コンピュータを、
グラフ描画を行う数式及び描画範囲をユーザに入力させる初期設定手段、
この初期設定手段でユーザにより入力された数式について、入力された描画範囲に基づいて、表示部のグラフ表示領域内にグラフを表示させるグラフ表示制御手段、
前記グラフ表示領域内にグラフを表示する際の、当該数式についてのグラフの最適表示範囲を算出する最適表示範囲算出手段、
所定操作に応じて前記初期設定手段でユーザが入力した描画範囲と共に前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲を表示させる表示範囲表示制御手段、
この表示範囲表示制御手段による表示が行われている際にユーザの指示があったことに 応じて、前記最適表示範囲算出手段によって算出された最適表示範囲に基づいて、前記グラフ表示制御手段の表示範囲を設定する表示範囲設定手段、
として機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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