集合、交集、比較

文氏圖產生器

免費的文氏圖產生器,貼上清單就能把每個元素歸入對應的重疊區域並畫出來,也可以直接在各個區域裡打字。可以依集合符號塗色、列印空白模板,並下載 PNG、SVG 或 PDF。

集合數
填寫方式
每個集合的元素,一行一個
區域中顯示
顏色
下載

文氏圖產生器免費下載,不必登入,直接在瀏覽器裡繪製。

植物細胞, 動物細胞, 原核細胞 的文氏圖葉綠體中央大液泡中心體類核細胞核粒線體內質網高基氏體過氧化體細胞壁細胞膜細胞質核糖體細胞骨架植物細胞 (12)動物細胞 (10)原核細胞 (6)scientificfigure.com
想在圓裡放插圖、畫歐拉圖,或做一張附標題的海報?
區域(7)共 14 個不同元素
區域n元素
只在 植物細胞2葉綠體, 中央大液泡
只在 動物細胞1中心體
只在 原核細胞1類核
只在 植物細胞 ∩ 動物細胞5細胞核, 粒線體, 內質網, 高基氏體, 過氧化體
只在 植物細胞 ∩ 原核細胞1細胞壁
只在 動物細胞 ∩ 原核細胞0
植物細胞 ∩ 動物細胞 ∩ 原核細胞4細胞膜, 細胞質, 核糖體, 細胞骨架

文氏圖範例

六個由 AI 文氏圖產生器畫出的文氏圖範例,都是依卡片上的提示詞實際產生的:生物比較、論文用的基因重疊圖、研究方法比較、數系的歐拉圖和三圓海報。點一下卡片就能帶著提示詞開啟產生器。

有絲分裂與減數分裂

換成課程中要比較的任意兩樣。

植物細胞與動物細胞(插圖版)

每項配上小插圖,適合低年級。

論文用的基因重疊圖

依期刊單欄尺寸排版,計數準確。

質性研究與量化研究

複習時隨手畫的手繪筆記。

數系的歐拉圖

有包含關係的集合,免費工具畫不出來。

三圓海報

附標題的海報,可貼牆或放進簡報。

什麼是文氏圖?

文氏圖用彼此重疊的封閉圖形(通常是圓)表示集合,讓集合的每一種組合都有自己的區域。 同時屬於兩個集合的元素放在這兩個圖形的重疊處,屬於所有集合的元素放在正中央,包住這些圖形的長方形代表宇集。這種圖由約翰.文恩(John Venn)在 1880 年提出,他當時就已經用橢圓畫出了四個集合。

關於這個文氏圖產生器

  • 可畫 2、3、4 個集合的文氏圖;四個集合用橢圓繪製,確保 15 個區域全部存在。
  • 把貼上的清單歸入各個區域並計數,可選擇不分大小寫比對。
  • 在宇集範圍內替任意集合式子塗色,例如 A ∩ B′ 或 (A ∪ B)′。
  • 可在 Letter 或 A4 紙上列印 2 圓、3 圓、4 圓的空白文氏圖模板。
  • 不必登入,直接在瀏覽器匯出 PNG、SVG 和 PDF。
  • 需要插圖、海報或歐拉圖時,可以把圖交給 AI 文氏圖產生器接手。

文氏圖怎麼畫

  1. 1

    選擇集合

    在文氏圖產生器裡選 2、3 或 4 個集合,並替每個集合命名。四個集合用橢圓繪製,15 個重疊區域一個都不少。

  2. 2

    填入區域

    每個集合貼上一份清單,每個元素都會歸入對應的區域;也可以切換到「依區域輸入」,直接在每個區域裡寫字。個數和百分比會隨輸入即時更新。

  3. 3

    下載,或交給 AI 繼續加工

    匯出 PNG、SVG 或 PDF,或直接列印。想在區域裡放插圖、改成歐拉圖或海報版面,就在 AI 文氏圖產生器裡開啟它。

生物課常用的比較異同文氏圖

生物課最常要求畫的四組比較異同文氏圖,內容都已對照 OpenStax Biology 2e 查核。這裡畫的是植物細胞與動物細胞,四組都列在下表,每一組都能在文氏圖產生器裡開啟、編輯和下載。

植物細胞與動物細胞的文氏圖:細胞壁、葉綠體和中央大液泡只屬於植物細胞,中心體只屬於動物細胞,重疊部分是 10 種共有構造細胞壁葉綠體中央大液泡中心體細胞膜細胞質細胞核核仁核糖體粒線體過氧化體內質網高基氏體細胞骨架植物細胞動物細胞

比較異同的文氏圖怎麼看

  • 只在左圓: 第一項有而第二項沒有的。以細胞為例,就是植物的細胞壁、葉綠體和中央大液泡。
  • 重疊部分: 兩者共有的。這裡是從細胞膜到細胞骨架的 10 種構造。
  • 只在右圓: 只有第二項才有的。動物細胞的中心體。
  • 兩個圓之外: 在比較異同的圖裡是空的。在數學中,不屬於任何集合的元素放在代表宇集的長方形裡。
比較只有第一項有兩者共有只有第二項有
植物細胞與動物細胞細胞壁, 葉綠體, 中央大液泡細胞膜, 細胞質, 細胞核, 核仁, 核糖體, 粒線體, 過氧化體, 內質網, 高基氏體, 細胞骨架中心體
原核細胞與真核細胞類核, 沒有膜包覆的胞器細胞膜, 細胞質, 核糖體, 細胞骨架, DNA細胞核, 粒線體, 內質網, 高基氏體, 過氧化體
有絲分裂與減數分裂分裂一次, 產生兩個子細胞, 子細胞相同, 染色體數不變S 期 DNA 複製一次, 形成紡錘體, 姊妹染色分體分離連續分裂兩次, 產生四個子細胞, 子細胞彼此不同, 染色體數減半, 互換, 同源染色體聯會
DNA 與 RNA去氧核糖, 胸腺嘧啶, 雙股螺旋核苷酸, 磷酸根, 腺嘌呤, 鳥糞嘌呤, 胞嘧啶核糖, 尿嘧啶, 通常為單股

細胞構造依據 OpenStax Biology 2e 表 4.1;有絲分裂與減數分裂依據第 11.1 節,DNA 與 RNA 依據第 3.5 節。

2 圓、3 圓和 4 圓空白文氏圖模板

可列印的空白文氏圖模板,用於比較異同的練習。學習單最常用的是三圓文氏圖;四圓文氏圖用橢圓繪製,因為四個圓無法構成全部 15 個重疊區域。任何模板都能在文氏圖產生器裡開啟,設定標題、名稱底線或書寫橫線後,用 Letter 或 A4 紙列印。

空白兩圓文氏圖模板,每個圓上方有一條名稱底線姓名: ________________姓名: ________________

兩圓文氏圖模板

三個區域:兩邊各自獨有的部分和中間的共有部分。最常見的比較異同版面。

空白三圓文氏圖模板,每個圓上方有一條名稱底線姓名: ________________姓名: ________________姓名: ________________

三圓文氏圖模板

七個區域:三個各自獨有的部分、三個兩兩重疊的部分,以及三者共有的中心。

用四個橢圓繪製的空白四集合文氏圖模板,每個集合都有一條名稱底線姓名: ________________姓名: ________________姓名: ________________姓名: ________________

四圓文氏圖模板

由四個橢圓構成 15 個區域,四個集合的每一種組合都有自己的位置。

  • 在文氏圖產生器裡勾選 圓內的書寫橫線,就是一張讓學生手寫的學習單。
  • 做集合的數學作業時,取消名稱底線並加上 宇集方框。
  • PDF 每頁列印一個模板,邊界為半英吋(約 1.3 公分);請先選好 Letter 或 A4。

文氏圖的組成部分與集合符號

兩集合文氏圖的每個部分及其符號,並以塗色標出它涵蓋的區域。在文氏圖產生器裡可以輸入任意組合,例如 (A ∪ B)′ 或 A ∩ (B ∪ C),圖上就會塗出對應區域。

符號名稱涵蓋範圍文氏圖
U宇集討論的全部對象,也就是整個長方形U: 宇集UAB
A集合A 的所有元素,也就是整個圓A: 集合UAB
A ∪ B聯集屬於 A 或屬於 B(含兩者都屬於)A ∪ B: 聯集UAB
A ∩ B交集同時屬於 A 和 BA ∩ B: 交集UAB
A′補集不屬於 A(也寫成 Aᶜ 或 Ā)A′: 補集UAB
A − B差集屬於 A 但不屬於 B(也寫成 A ∖ B 或 A ∩ B′)A − B: 差集UAB
A Δ B對稱差恰好屬於 A、B 其中之一A Δ B: 對稱差UAB
(A ∪ B)′兩者皆非既不屬於 A 也不屬於 B(A ∪ B)′: 兩者皆非UAB
(A ∩ B)′不同時屬於除了重疊部分以外的全部(A ∩ B)′: 不同時屬於UAB

用文氏圖算機率

一個 30 人的班級裡,12 人喜歡數學,15 人喜歡英文,其中 5 人兩科都喜歡。畫一張兩集合文氏圖,這三個數就變成四個區域,機率可以直接從圖上讀出來。

30 名學生的兩集合文氏圖:只喜歡數學 7 人,兩科都喜歡 5 人,只喜歡英文 10 人,兩圓之外 8 人U71058數學 (12)英文 (15)30 名學生,8 人兩科都不喜歡
  1. 1

    從重疊部分開始:5 人兩科都喜歡。只喜歡數學的是 12 − 5 = 7 人,只喜歡英文的是 15 − 5 = 10 人。

  2. 2

    其餘的人都在兩個圓外:30 − 7 − 5 − 10 = 8 人。

  3. 3

    設「喜歡數學」為事件 A,「喜歡英文」為事件 B,則 P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B) = 12/30 + 15/30 − 5/30 = 22/30 ≈ 0.73。減掉重疊部分,才不會把這 5 個人算兩次。

  4. 4

    只喜歡數學的機率為 7/30 ≈ 0.23,兩科都不喜歡的機率為 8/30 ≈ 0.27。

想自己畫出這張圖,把文氏圖產生器切換到「依區域輸入」,依序填入 7、5、10 即可。同樣的加法公式也能推廣到三個集合:P(A ∪ B ∪ C) = P(A) + P(B) + P(C) − P(A ∩ B) − P(A ∩ C) − P(B ∩ C) + P(A ∩ B ∩ C)。

用基因清單等資料畫文氏圖

研究人員用文氏圖產生器比較清單:兩種條件下都有變化的基因、每個重複實驗中偵測到的蛋白質、三個樣區記錄到的物種。直接從試算表複製每一欄貼進來,每個元素都會歸入對應區域。

  • 文氏圖產生器以文字比對元素。開啟 忽略大小寫和多餘空格 後,TP53、tp53 和「 TP53 」算作同一個基因;大小寫有意義時請關閉。
  • 同一份清單裡的重複項目只算一次,所以每個集合的大小就是其中不同元素的個數。
  • 區域表列出每個區域裡的全部元素。可以複製,也可以下載成 CSV,用來報告哪些基因是共有的。
  • 只有兩個集合時,圓的大小依集合規模縮放 會畫出面積成比例的圓,長清單和短清單一眼就看得出差別。

超過四個集合怎麼辦

文氏圖在四個集合以內都還清楚易讀:四個橢圓已經有 15 個區域,五個集合就需要 31 個。比較五組以上的清單時,論文通常改用 UpSet 圖,也就是每個交集對應一根長條的長條圖。

用四個橢圓繪製的四集合文氏圖,呈現四組範例基因清單,15 個區域分別標出基因個數9512434221321112RNA-seq 上調 (24)蛋白質體上調 (17)ChIP-seq 標的 (27)CRISPR 命中 (15)
四組基因清單範例:來自 RNA-seq、蛋白質體學、ChIP-seq 和 CRISPR 篩選的 52 個基因,計入全部 15 個區域。

文氏圖、歐拉圖、UpSet 圖和雙泡泡圖的差別

集合的每一種組合都要呈現、即使是空的,就用文氏圖;集合之間是包含或互斥的關係,用歐拉圖;五個以上的集合用 UpSet 圖;文字型的比較異同用雙泡泡圖。

文氏圖歐拉圖UpSet 圖雙泡泡圖
呈現內容集合所有可能的重疊只畫實際存在的重疊每個交集一根長條用泡泡列出共同點和各自特點
空的組合照樣畫出,即使裡面沒有東西省略高度為 0 的長條,或直接省略不呈現
適合的集合數2 到 4 個不限,只要版面清楚5 個以上剛好 2 個
常見用途比較清單、集合符號、機率子集關係,例如數系或分類論文中的基因集和樣本集課堂上的比較異同寫作
裡面放什麼每個區域的元素或個數包含關係圖形上的標籤長條上的精確計數簡短的詞句

雙泡泡圖是課堂上常用的思考地圖(Thinking Maps)之一:兩個主題放在中間,共同點同時連到兩邊,各自的特點只連到一邊。

文氏圖用在哪些地方

只要問題是兩個或多個群體有什麼共同點、又有什麼不同,就會用到文氏圖,常見於課堂、機率、資料分析和邏輯推理。

課堂上的比較異同

把兩三個主題並列,例如植物細胞與動物細胞、有絲分裂與減數分裂:共同點寫在重疊處,差異寫在各自那一側。

機率與集合

數出每個區域裡的結果,P(A ∪ B) = P(A) + P(B) − P(A ∩ B) 就變成簡單的算術;集合符號的教學也少不了替區域塗色。

基因、蛋白質和樣本清單

哪些基因在兩種條件下都有變化,哪些蛋白質在每個重複實驗都出現:各區域的計數是體學論文裡的標準圖。

邏輯與推理

文恩在 1880 年提出這種圖,是為了檢驗邏輯論證:把前提排除的區域塗掉,就能看出結論是否必然成立。

文氏圖產生器常見問題

文氏圖怎麼做?+

在上方的文氏圖產生器選 2、3 或 4 個集合,每個集合貼上一份清單,每個元素就會放進對應區域,個數也會隨輸入即時更新。 想自己寫文字,就切換到「依區域輸入」。做好後可下載成 PNG、SVG 或 PDF。

怎麼在 Google 文件、Word 或 PowerPoint 裡放文氏圖?+

先在文氏圖產生器做好並下載,再把檔案插入文件。 在 Google 文件用 PNG,選「插入 › 圖片 › 從電腦上傳」;在 Word 或 PowerPoint 用「插入 › 圖片」,SVG 放大縮小都清晰。

文氏圖裡的聯集和交集是什麼?+

聯集 A ∪ B 是屬於 A 或屬於 B(含兩者都屬於)的全部元素,所以兩個圓整個塗滿;交集 A ∩ B 只是 A 和 B 共有的部分,也就是兩圓重疊的透鏡形區域。 在三集合圖裡,正中央是 A ∩ B ∩ C。上方的集合符號表把每一種都塗出來了。

可以用 4 個圓畫文氏圖嗎?+

用圓不行:四個圓連同外部最多只能分出 14 個區域,而四集合文氏圖需要 16 個。 這個文氏圖產生器改用四個橢圓,也就是文恩本人在 1880 年用過的形狀,所以四個集合的每一種組合都有自己的區域。

文氏圖是什麼?+

文氏圖是用重疊的圓等圖形表示集合,以區域顯示每個元素屬於哪些集合的圖,英文叫 Venn diagram,中國大陸多稱韋恩圖。 高中數學的集合與機率單元常用它,生物、國文課也用它整理兩件事物的異同。五個以上的集合需要 31 個區域,圖會很難讀,所以論文通常改用 UpSet 圖。

文氏圖和歐拉圖有什麼不同?+

文氏圖畫出所有可能的重疊,即使是空的;歐拉圖只畫實際存在的關係。 在歐拉圖裡,子集畫在它所屬的集合內部,沒有共同元素的集合彼此不接觸。AI 文氏圖產生器可以依要求畫歐拉圖。

圓的大小能和數量對應嗎?+

兩個集合時可以:在文氏圖產生器勾選「圓的大小依集合規模縮放」,每個圓的面積就會符合清單長度,重疊部分的面積也符合共有元素數。 三個或四個集合時,面積嚴格成比例的圖通常不存在,所以工具維持圖形大小一致,並標出計數。

每個集合能貼多少個元素?+

幾千個都沒問題,文氏圖產生器一下子就能把長清單分好。 元素很多時用個數或個數加百分比顯示比較清楚;區域表仍保留每一個元素,下載的 CSV 也全部列出。

這個文氏圖產生器免費嗎?+

免費。文氏圖產生器在瀏覽器裡繪製文氏圖、集合符號圖和空白模板,不必登入,下載也免費,只在角落帶一個小標記。 付費方案可以拿掉標記;AI 文氏圖產生器會使用點數。

參考資料

做一張你需要的文氏圖

文氏圖產生器能用你自己的清單畫出兩、三、四個集合,也能做集合符號塗色圖或空白模板,全部在瀏覽器裡免費完成;想要插圖和自訂配色,可以交給 AI 來畫。

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