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三視圖

三視圖是從三個方向看同一個立體圖形,各畫一張平面圖:從正前方看的叫前視圖,從正上方往下看的叫上視圖,從左邊看的叫左視圖。看的時候視線要和那個面垂直,只畫看得到的輪廓,所以積木堆的三視圖都是由正方形拼成的。

108 課綱把三視圖排在國中一年級學,不過現在就可以先認識。題目通常是用正方體積木堆起來,大小不超過 3 × 3 × 3 的正方體,而且中間沒有空心;有的題目會改問右視圖。國小五年級認識過長方體和正方體的面,這是三視圖的基礎。

先看重點

  • 前視圖:每一直行看最高的那一疊有幾層。
  • 左視圖:每一橫排看最高的那一疊,物體的前面畫在右邊。
  • 上視圖:哪些格子有積木,前面畫在下方,看不出高度。
  • 從三視圖推立體圖,每格最多疊到「前視高度」和「左視高度」較小的那個。

三視圖怎麼看:用積木舉例

下面是 10 個正方體積木,放在 3 × 3 的格子上。從上面往下看,把每一格疊了幾層寫下來。後排從左到右是 3、1、0,中排是 2、1、0,前排是 1、1、1。把這些數字加起來:3 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 = 10 個。

這個例子後面高、前面低,所以每個積木的頂面都看得到。如果有高的積木擋在前面,立體圖上就會有看不到的積木。所以題目通常會說明看不到的地方有沒有積木,或者直接告訴我們每一格疊了幾層。

前左
10 個積木:後排 3、1 層,中排 2、1 層,前排 1、1、1 層

標上層數的上視圖

把每一格疊了幾層寫在上視圖的格子裡,是畫三視圖最穩妥的方法。表格的上方代表後面,下方代表前面,方向和上視圖是一樣的。

位置左中右
後排310
中排210
前排111

前視圖看每一直行的最大數字:3、1、1;左視圖看每一橫排的最大數字,從後到前是 3、2、1。

畫出前視圖、上視圖、左視圖

前視圖:站在前面看,左、中、右三直行最高分別是 3、1、1 層。同一直行裡比較矮的積木會被擋住,所以畫成 3、1、1 個正方形疊起來。上視圖:從上往下看,有積木的 7 格畫成正方形,前排畫在最下面,看不出每格有幾層。

左視圖:你站在積木的左邊往右邊看。後面的積木最高有 3 層,中間那排有 2 層,最前面那排只有 1 層。這時候,積木的後面就在你的左手邊,前面在右手邊。所以你在紙上從左往右畫,數字依次是 3、2、1。右視圖則是站在右邊看,方向剛好相反,從左往右畫就是 1、2、3。

前視圖左視圖上視圖下方是前面右邊是前面
同一組積木的前視圖、上視圖、左視圖

三視圖怎麼畫:步驟和常見錯誤

畫三視圖的時候,先在上視圖的格子上寫出每一格疊了幾層。接著依照下面的步驟來畫,這樣比直接盯著立體圖用頭腦想像,比較不會畫錯。

  • 左視圖畫反了:你不小心把前排畫在左邊。其實站在左邊看時,前排應該在你的右手邊。
  • 前視圖把每一直行的層數加起來:前視圖只看得到最高的那一疊,不是把全部積木加起來的總數。
  • 上視圖畫出高度:上視圖只能看到每一格最上面的面,看不出下面疊了幾層。
  1. 上視圖:從正上方往下看,有放積木的地方就畫一個正方形。這些正方形要像俯視圖一樣排列,前面那排放在最下面,跟格子的位置完全一樣。
  2. 前視圖:看每一直直的一列,找出裡面數字最大的那個。數字是幾,就往上疊幾層正方形。左邊和右邊的順序,要跟上視圖的左邊和右邊保持一致。
  3. 左視圖:看每一橫橫的一排,找出裡面數字最大的那個。畫的時候要從後排畫到前排,所以後面的部分畫在左邊,前面的部分畫在右邊。
  4. 檢查:三張圖的寬度要能對齊。前視圖的寬度要跟上視圖一樣寬,左視圖的寬度則要等於上視圖的深度(也就是前後方向的長度)。

常見立體圖形的三視圖

課綱裡的三視圖題目,通常只用正方體積木來出題。下面提到的柱體、錐體和球,是進階的觀念,我們假設這些圖形都是正正當當放在桌子上的。

立體圖形前視圖上視圖左視圖
正方體正方形正方形正方形
長方體長方形長方形長方形
圓柱長方形圓形長方形
圓錐三角形圓形,中心有一點三角形
球圓形圓形圓形

不同的立體圖形,可能有一張視圖長得一模一樣。例如圓柱和長方體的前視圖都是長方形,所以一定要三張圖一起看,才能確定原本的形狀是什麼。

三視圖轉立體圖:最多和最少幾個積木

從三視圖推回立體圖,先用上視圖決定哪些格子有積木,再用前視圖和左視圖決定高度。每一格最多能疊到「這一直行的前視高度」和「這一橫排的左視高度」中比較小的那一個;每一直行和每一橫排最高的那個數,至少要在某一格出現一次。

例 1上視圖和上面一樣是 7 格,前視圖由左到右高 3、1、1,左視圖由左到右(後、中、前)高 3、2、1,最多和最少幾個積木?

  1. 最後一排:左視圖的高度是 3,所以這排要有一格疊到 3 個積木。因為右邊那格的前視圖高度只有 1,所以左邊那格一定是 3,右邊那格是 1。
  2. 中間一排:左視圖的高度是 2。左邊那格最多能疊 2 個,右邊那格最多能疊 1 個。因為要有一格疊到 2 個,所以只能是左邊那格,右邊那格是 1。
  3. 最前面一排:左視圖的高度是 1,所以這排的三格都是 1。
  4. 3 + 1 + 2 + 1 + 1 + 1 + 1 = 10,每一格都只有一種可能。

答:最多最少都是 10 個,只有一種擺法

例 2上視圖是 2 × 2 共 4 格,前視圖兩直行都高 2,左視圖兩橫排都高 2,最多和最少幾個積木?

  1. 要算最多的時候,我們把每一格都疊成 2 層。這樣算下來就是 2 × 4 = 8 個積木。
  2. 最少:每一直行和每一橫排都要有一格是 2;把 2 放在對角線的兩格,另外兩格放 1,就能同時滿足
  3. 所以最少的數量就是 2 + 1 + 1 + 2 = 6 個積木。

答:最多 8 個,最少 6 個

例 3從上面看下去的方格裡,我們標上每格疊了幾層:後排左邊是 2 層、右邊是 1 層,前排左邊是 3 層、右邊是 1 層。請問從前面看和從左邊看,會看到什麼樣子?總共有幾個積木?

  1. 從前面看的時候,左邊那一列會取後排 2 層和前排 3 層中比較高的 3 層,右邊那一列則是取 1 層和 1 層中的 1 層。所以從左到右看,高度分別是 3 和 1。
  2. 左視圖的畫法是:後排那一列有高度 2 和 1,我們取比較高的 2;前排那一列有高度 3 和 1,我們取比較高的 3。所以從左邊看過去,左邊(代表後排)的高度是 2,右邊(代表前排)的高度是 3。
  3. 要算出總共用了幾塊積木,就把每一疊的數量加起來:2 + 1 + 3 + 1 = 7。

答:前視圖 3、1,左視圖 2、3,共 7 個

數積木和立體圖形練習:試做 5 題

數學王的練習範圍是國小一到六年級。學三視圖的基礎,是要看懂積木怎麼疊在一起,還有正方體有哪些面。四年級學「立方公分」時,練習數小正方體積木的個數;五年級學「柱體和錐體」時,練習認識正方體的面與面是平行(像鐵軌一樣不會相交)或垂直(像書本角那樣成直角)的關係,以及柱體、錐體的面、邊、頂點。

準備好就開始,一共 5 題。

常見問題

三視圖是哪三個視圖?

前視圖、上視圖、左視圖,分別是站在正前方、正上方、左邊看立體圖形看到的樣子。有些題目會改用右視圖,右視圖和左視圖看起來是左右反過來的。

三視圖的左視圖要怎麼看?

畫左視圖時,要站在物體的左邊往右看,每一橫排取最高的那一疊。因為物體的前面會在你右手邊,所以前排要畫在左視圖的右邊。

三視圖幾年級學?

108 課綱把這個主題排在國中一年級學習。題目是用正方體積木搭的,大小不超過 3 × 3 × 3 的正方體,而且中間不能是空心的。

三視圖怎麼算最多最少幾個積木?

要疊最多,就把每一格疊到前視高度和左視高度比較小的那個數字,然後把這些數字加起來。要疊最少,就讓每一橫排和每一直行的最高數字各出現一次,剩下的格子都只放 1 層。

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