函数与导数(五)热点一 导数的几何意义1.函数f (x )在x 0处的导数是曲线f (x )在点P (x 0,f (x 0))处的切线的斜率,曲线f (x )在点P 处的切线的斜率k =f ′(x 0),相应的切线方程为y -f (x 0)=f ′(x 0)(x -x 0). 2.求曲线的切线要注意“过点P 的切线”与“在点P 处的切线”的不同.例1 (1)设函数f (x )=x 3+(a -1)x 2+ax ,若f (x )为奇函数,则曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线方程为( )A .y =-2xB .y =-xC .y =2xD .y =x (2)若直线y =kx +b 是曲线y =ln x +1的切线,也是曲线y =ln(x +2)的切线,则实数b =_____. 及时归纳 (1)求曲线的切线要注意“过点P 的切线”与“在点P 处的切线”的差异,过点P 的切线中,点P 不一定是切点,点P 也不一定在已知曲线上,而在点P 处的切线,必以点P 为切点.(2)利用导数的几何意义解题,主要是利用导数、切点坐标、切线斜率之间的关系来进行转化.以平行、垂直直线斜率间的关系为载体求参数的值,则要求掌握平行、垂直与斜率之间的关系,进而和导数联系起来求解.跟踪演练1 (1)曲线y =2ln(x +1)在点(0,0)处的切线方程为________.(2)若函数f (x )=ln x (x >0)与函数g (x )=x 2+2x +a (x <0)有公切线,则实数a 的取值范围是( ) A.⎝⎛⎭⎫ln 12e ,+∞ B .(-1,+∞) C .(1,+∞) D .(-ln 2,+∞) 热点二 利用导数研究函数的单调性1.f ′(x )>0是f (x )为增函数的充分不必要条件,如函数f (x )=x 3在(-∞,+∞)上单调递增,但f ′(x )≥0.2.f ′(x )≥0是f (x )为增函数的必要不充分条件,当函数在某个区间内恒有f ′(x )=0时,则f (x )为常函数,函数不具有单调性. 例2 已知函数f (x )=2e x -kx -2. (1)讨论函数f (x )在(0,+∞)内的单调性;(2)若存在正数m ,对于任意的x ∈(0,m ),不等式|f (x )|>2x 恒成立,求正实数k 的取值范围. 及时归纳 利用导数研究函数单调性的一般步骤 (1)确定函数的定义域. (2)求导函数f ′(x ).(3)①若求单调区间(或证明单调性),只要在函数定义域内解(或证明)不等式f ′(x )>0或f ′(x )<0即可;②若已知函数的单调性,则转化为不等式f ′(x )≥0或f ′(x )≤0在单调区间上恒成立问题来求解.跟踪演练2 (1)已知f (x )=()x 2+2ax ln x -12x 2-2ax 在(0,+∞)上是增函数,则实数a 的取值范围是( )A .{1}B .{-1}C .(0,1]D .[-1,0) (2)已知定义在R 上的偶函数f (x )(函数f (x )的导函数为f ′(x ))满足f ⎝⎛⎭⎫x -12+f (x +1)=0, e 3f (2 018)=1,若f (x )>f ′(-x ),则关于x 的不等式f (x +2)>1e x 的解集为( )A .(-∞,3)B .(3,+∞)C .(-∞,0)D .(0,+∞) 热点三 利用导数求函数的极值、最值1.若在x 0附近左侧f ′(x )>0,右侧f ′(x )<0,则f (x 0)为函数f (x )的极大值;若在x 0附近左侧f ′(x )<0,右侧f ′(x )>0,则f (x 0)为函数f (x )的极小值.2.设函数y =f (x )在[a ,b ]上连续,在(a ,b )内可导,则f (x )在[a ,b ]上必有最大值和最小值且在极值点或端点处取得.例3 (2018·北京)设函数f (x )=[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x .(1)若曲线y =f (x )在点(1,f (1))处的切线与x 轴平行,求a ;(2)若f (x )在x =2处取得极小值,求a 的取值范围.及时归纳 (1)求函数f (x )的极值,则先求方程f ′(x )=0的根,再检查f ′(x )在方程根的左右函数值的符号.(2)若已知极值大小或存在情况,则转化为已知方程f ′(x )=0根的大小或存在情况来求解.(3)求函数f (x )在闭区间[a ,b ]上的最值时,在得到极值的基础上,结合区间端点的函数值f (a ),f (b )与f (x )的各极值进行比较得到函数的最值.跟踪演练3 已知f (x )=⎝⎛⎭⎫e +1e ln x +1x -x .(1)求函数f (x )的极值;(2)设g (x )=ln(x +1)-ax +e x ,对于任意x 1∈[0,+∞),x 2∈[1,+∞),总有g (x 1)≥e2f (x 2)成立,求实数a 的取值范围.课时作业1.已知函数xy me =的图象与直线2y x m =+有两个交点,则m 的取值可以是( ) A. -1 B. 1C. 2D. 32.已知函数f (x )的导函数为()f x ',()()0xf x f x '->对()0,x ∈+∞恒成立,则下列不等式中一定成立的是( )A.()()f f e eππ>B.()()f f e eππ<C. ()()f f e π>D. ()()ff e π<3.已知函数()322f x x ax bx a =+++在1x =处取得极值10,则a =( )A. 4或-3B. -4或3C. -3D. 44.已知函数2()35f x x x =-+,()ln g x ax x =-,若对(0,)x e ∀∈,12,(0,)x x e ∃∈且12x x ≠,使得()()(1,2)i f x g x i ==,则实数a 的取值范围是( )A. 16,e e ⎛⎫ ⎪⎝⎭B. 741,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭C. 74160,,e e e ⎡⎫⎛⎤⎪⎢ ⎥⎝⎦⎣⎭D.746,e e ⎡⎫⎪⎢⎣⎭5.已知函数()()321ln 2f x x x ax ax a R =+-∈. (1)当0a =时,求f (x )的最值;(2)若函数()()f xg x x=存在两个极值点()1212,x x x x ≠,求()()12g x g x +的取值范围. 6.已知函数3()f x x x=-. (1)求曲线()y f x =在2x =处的切线方程;(2)证明:曲线()y f x =上任一点处的切线与直线0x =和直线y x =所围成的三角形面积为定值,并求此定值. 7.已知函数()329f x x mx x n =+++在1x =处取得极值,且()02f =.(1)求实数m ,n 的值;(2)求函数f (x )的极大值和极小值. 8.已知函数(1)(1)()2ln x mx f x x x-+=-.(Ⅰ)当1m =时,试判断f (x )零点的个数; (Ⅱ)若1x ≥时,()0f x ≤,求m 的取值范围.函数与导数(五)答案热点一 导数的几何意义 例1 (1)答案 D解析 方法一 ∵f (x )=x 3+(a -1)x 2+ax ,∴f ′(x )=3x 2+2(a -1)x +a .又f (x )为奇函数,∴f (-x )=-f (x )恒成立,即-x 3+(a -1)x 2-ax =-x 3-(a -1)x 2-ax 恒成立,∴a =1,∴f ′(x )=3x 2+1,∴f ′(0)=1,∴曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线方程为y =x .故选D.方法二 ∵f (x )=x 3+(a -1)x 2+ax 为奇函数,∴f ′(x )=3x 2+2(a -1)x +a 为偶函数,∴a =1,即f ′(x )=3x 2+1,∴f ′(0)=1,∴曲线y =f (x )在点(0,0)处的切线方程为y =x .故选D. (2)答案 ln 2解析 设直线y =kx +b 与曲线y =ln x +1和曲线y =ln(x +2)的切点分别为(x 1,ln x 1+1),(x 2,ln(x 2+2)).∵直线y =kx +b 是曲线y =ln x +1的切线,也是曲线y =ln(x +2)的切线, ∴1x 1=1x 2+2,即x 1-x 2=2.∴切线方程为y -(ln x 1+1)=1x 1(x -x 1),即为y =x x 1+ln x 1或y -ln(x 2+2)=1x 2+2(x -x 2),即为y =x x 1+2-x 1x 1+ln x 1,∴2-x 1x 1=0,则x 1=2,∴b =ln 2.跟踪演练1 (1)答案 2x -y =0解析 ∵y =2ln(x +1),∴y ′=2x +1.令x =0,得y ′=2,由切线的几何意义得切线斜率为2,又切线过点(0,0),∴切线方程为y =2x ,即2x -y =0. (2)答案 A解析 设公切线与函数f (x )=ln x 切于点A (x 1,ln x 1)(x 1>0),则切线方程为y -ln x 1=1x 1(x-x 1).设公切线与函数g (x )=x 2+2x +a 切于点B (x 2,x 22+2x 2+a )(x 2<0),则切线方程为y -(x 22+2x 2+a )=2(x 2+1)(x -x 2),∴⎩⎪⎨⎪⎧1x 1=2(x 2+1),ln x 1-1=-x 22+a ,∵x 2<0<x 1,∴0<1x 1<2.又a =ln x 1+⎝⎛⎭⎫12x 1-12-1=-ln 1x 1+14⎝⎛⎭⎫1x 1-22-1,令t =1x 1,∴0<t <2,a =14t 2-t -ln t .设h (t )=14t 2-t -ln t (0<t <2),则h ′(t )=12t -1-1t =(t -1)2-32t<0,∴h (t )在(0,2)上为减函数,则h (t )>h (2)=-ln 2-1=ln12e,∴a ∈⎝⎛⎭⎫ln 12e ,+∞. 热点二 利用导数研究函数的单调性例2 解 (1)由题意得f ′(x )=2e x -k ,x ∈(0,+∞),因为x >0,所以2e x >2.当k ≤2时,f ′(x )>0,此时f (x )在(0,+∞)内单调递增.当k >2时,由f ′(x )>0得x >ln k2,此时f (x )单调递增;由f ′(x )<0得0<x <ln k2,此时f (x )单调递减.综上,当k ≤2时,f (x )在(0,+∞)内单调递增;当k >2时,f (x )在⎝⎛⎭⎫0,ln k 2内单调递减,在⎝⎛⎭⎫ln k2,+∞内单调递增. (2)①当0<k ≤2时,由(1)可得f (x )在(0,+∞)内单调递增,且f (0)=0,所以对于任意的x ∈(0,m ),f (x )>0.这时|f (x )|>2x 可化为f (x )>2x ,即2e x -(k +2)x -2>0.设g (x )=2e x -(k +2)x -2, 则g ′(x )=2e x -(k +2),令g ′(x )=0,得x =ln k +22>0,所以g (x )在⎝⎛⎭⎫0,ln k +22内单调递减,且g (0)=0,所以当x ∈⎝⎛⎭⎫0,ln k +22时,g (x )<0,不符合题意.②当k >2时,由(1)可得f (x )在⎝⎛⎭⎫0,ln k2内单调递减,且f (0)=0,所以存在x 0>0,使得对于任意的x ∈(0,x 0)都有f (x )<0.这时|f (x )|>2x 可化为-f (x )>2x ,即-2e x +()k -2x +2>0. 设h (x )=-2e x +()k -2x +2,则h ′(x )=-2e x +()k -2.(ⅰ)若2<k ≤4,则h ′(x )<0在(0,+∞)上恒成立,h (x )在(0,+∞)内单调递减,且h (0)=0, 所以对于任意的x ∈(0,x 0)都有h (x )<0,不符合题意.(ⅱ)若k >4,令h ′(x )>0,得x <ln k -22,这时h (x )在⎝⎛⎭⎫0,ln k -22内单调递增,且h (0)=0,所以对于任意的x ∈⎝⎛⎭⎫0,ln k -22,都有h (x )>0,此时取m =min ⎩⎨⎧⎭⎬⎫x 0,lnk -22,则对于任意的x ∈(0,m ),不等式|f (x )|>2x 恒成立.综上可得k 的取值范围为()4,+∞. 跟踪演练2 (1)答案 B解析 f (x )=()x 2+2ax ln x -12x 2-2ax ,f ′(x )=2(x +a )ln x ,∵f (x )在(0,+∞)上是增函数,∴f ′(x )≥0在(0,+∞)上恒成立,当x =1时,f ′(x )=0满足题意,当x >1时,ln x >0,要使f ′(x )≥0恒成立,则x +a ≥0恒成立.∵x +a >1+a ,∴1+a ≥0,解得a ≥-1,当0<x <1时,ln x <0,要使f ′(x )≥0恒成立,则x +a ≤0恒成立,∵x +a <1+a ,∴1+a ≤0,解得a ≤-1.综上所述,a =-1. (2)答案 B解析 ∵f (x )是偶函数,∴f (x )=f (-x ),f ′(x )=[]f (-x )′=-f ′(-x ),∴f ′(-x )=-f ′(x ),f (x )>f ′(-x )=-f ′(x ),即f (x )+f ′(x )>0,设g (x )=e x f (x ),则[]e x f (x )′=e x []f (x )+f ′(x )>0, ∴g (x )在(-∞,+∞)上单调递增,由f ⎝⎛⎭⎫x -12+f (x +1)=0,得f (x )+f ⎝⎛⎭⎫x +32=0,f ⎝⎛⎭⎫x +32+f ()x +3=0,相减可得f (x )=f ()x +3,f (x )的周期为3,∴e 3f ()2 018=e 3f (2)=1,g (2)=e 2f (2)=1e ,f (x +2)>1e x ,结合f (x )的周期为3可化为e x -1f (x -1)>1e =e 2f (2),g (x -1)>g (2),x -1>2,x >3,∴不等式的解集为()3,+∞,故选B. 热点三 利用导数求函数的极值、最值例3 解 (1)因为f (x )=[ax 2-(4a +1)x +4a +3]e x ,所以f ′(x )=[ax 2-(2a +1)x +2]e x . 所以f ′(1)=(1-a )e.由题设知f ′(1)=0,即(1-a )e =0,解得a =1.此时f (1)=3e ≠0. 所以a 的值为1.(2)由(1)得f ′(x )=[ax 2-(2a +1)x +2]e x =(ax -1)(x -2)e x .若a >12,则当x ∈⎝⎛⎭⎫1a ,2时,f ′(x )<0; 当x ∈(2,+∞)时,f ′(x )>0.所以f (x )在x =2处取得极小值.若a ≤12,则当x ∈(0,2)时,x-2<0,ax -1≤12x -1<0,所以f ′(x )>0.所以2不是f (x )的极小值点.综上可知,a 的取值范围是⎝⎛⎭⎫12,+∞.跟踪演练3 解 (1)f ′(x )=e +1e x -1x 2-1=-()x -e ⎝⎛⎭⎫x -1e x 2,令f ′(x )=0,可得x =1e 或x =e.当x 变化时,f ′(x ),f (x )的变化情况如表所示:所以f (x )的极小值为f ⎝⎛⎭⎫1e =-2e ,极大值为f (e)=2e. (2)由(1)可知,当x ∈[1,+∞)时,函数f (x )的最大值为2e ,对于任意x 1∈[0,+∞),x 2∈[1,+∞),总有g (x 1)≥e2f (x 2)成立,等价于对于任意x ∈[0,+∞),g (x )≥1恒成立,g ′(x )=e x+1x +1-a (x ≥0), ①当a ≤2时,因为e x ≥x +1,所以g ′(x )=e x +1x +1-a ≥x +1+1x +1-a ≥2-a ≥0,即g (x )在[0,+∞)上单调递增,g (x )≥g (0)=1恒成立,符合题意.②当a >2时,设h (x )=e x+1x +1-a (x ≥0),h ′(x )=e x-1(x +1)2=(x +1)2e x -1(x +1)2≥0,所以g ′(x )在[0,+∞)上单调递增,且g ′(0)=2-a <0,则存在x 0∈(0,+∞),使得g ′(x 0)=0,所以g (x )在(0,x 0)上单调递减,在(x 0,+∞)上单调递增,又g (x 0)<g (0)=1, 所以g (x )≥1不恒成立,不符合题意.综合①②可知,实数a 的取值范围是(]-∞,2.课时作业1.BCD 【分析】将函数xy me =的图象与直线2y x m =+有两个交点,转化为函数()2xf x me x m =--有两个零点,导函数为()1xf x me '=-,当0m ≤时,()0f x '<恒成立,函数()f x 在R 上单调递减,不可能有两个零点;当0m >时,令()0f x '=,可得ln x m =-,函数在(),ln m -∞-上单调递减,在()ln ,m -+∞上单调递增,()f x 的最小值为()ln 1ln 2f m m m -=+-,再令()ln 0f m -<求解即可.【详解】因为函数xy me =的图象与直线2y x m =+有两个交点,所以函数()2xf x me x m =--有两个零点,求导得:()1xf x me '=-,当0m ≤时,()0f x '<恒成立,所以函数()f x 在R 上单调递减,不可能有两个零点; 当0m >时,令()0f x '=,可得ln x m =-,当(),ln ∈-∞-x m 时,()0f x '<,当()ln ,x m ∈-+∞时,()0f x '>, 所以函数在(),ln m -∞-上单调递减,在()ln ,m -+∞上单调递增, 所以()f x 的最小值为()ln 1ln 2f m m m -=+-. 令()()1ln 20g m m m m =+->,则()12g m m'=-, 当10,2x ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0g m '>,当1,2x ⎛⎫∈+∞ ⎪⎝⎭时,()0g m '<,所以()g m 在10,2⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增,在1,2⎛⎫+∞⎪⎝⎭上单调递减. 所以()max 1ln 202g m g ⎛⎫==-<⎪⎝⎭, 所以()f x 的最小值()ln 0f m -<,则m 的取值范围是()0,∞+.所以m 可以取 1,2,3.故选:BCD【点睛】本题主要考查导数在函数的零点中的应用,还考查了转化化归的思想和运算求解的能力,属于难题.2.A【分析】构造函数()()f x g x x =,求导()()()2f x xf x f x x x ''-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,由()()0xf x f x '->,得()f x y x =在()0,∞+上单调递增,再根据e π<求解.【详解】令()()f x g x x= 因为()()()2f x xf x f x x x ''-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,且()()0xf x f x '->, 所以()f x y x =在()0,∞+上单调递增,因为e π<,所以()()f f e eππ>. 故选:A【点睛】本题主要考查导数与函数的单调性及其应用,还考查了构造函数的方法,属于中档3.D【分析】根据函数()f x 在1x =处取得极值10,得()()'10110f f ⎧=⎪⎨=⎪⎩,由此求得,a b 的值,再验证,a b 是否符合题意即可.【详解】函数1,)+∞(在1x =处取得极值10, 所以()2'32f x x ax b =++, 且()()2'1320,1110f a b f a b a =++==+++=, 解得4,11a b ==-或3,3a b =-=,当3,3a b =-=时,()()22'363310f x x x x =-+=-≥,根据极值的定义知道,此时函数()f x 无极值;当4,11a b ==-时,()2'3811f x x x =+-, 令()'0f x =得1x =或113x =-,符合题意; 所以4a =,故选D. 【点睛】该题考查的是有关根据函数的极值求解析式中的参数的问题,注意其对应的条件为函数值以及函数在对应点处的导数的值,构造出方程组,求得结果,属于简单题目. 4.D【分析】先求出()f x 的值域,再利用导数讨论函数()g x 在区间()0,e 上的单调性,结合函数值域,由方程有两个根求参数范围即可.【详解】因为()g x ax lnx =-,故()1ax g x x='-, 下面讨论()g x 的单调性:当0a ≤时,()0g x '<,故()g x 在区间()0,e 上单调递减; 当10,a e ⎛⎫∈ ⎪⎝⎭时,()0,x e ∈时,()0g x '<,故()g x 在区间()0,e 上单调递减; 当1a e >时,令()0g x '=,解得1x a=, 故()g x 在区间10,a ⎛⎫ ⎪⎝⎭单调递减,在区间1,e a ⎛⎫ ⎪⎝⎭上单调递增. 又()11,1a g lna g e a e ⎛⎫=+=- ⎪⎝⎭,且当x 趋近于零时,()g x 趋近于正无穷; 对函数()f x ,当()0,x e ∈时,()11,54f x ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭; 根据题意,对(0,)x e ∀∈,12,(0,)x x e ∃∈且12x x ≠,使得()()(1,2)i f x g x i ==成立, 只需()111,54g g e a ⎛⎫<≥ ⎪⎝⎭, 即可得111,154a lna e+<-≥,解得746,a e e ⎡⎫∈⎪⎢⎣⎭故选:D.【点睛】本题考查利用导数研究由方程根的个数求参数范围的问题,涉及利用导数研究函数单调性以及函数值域的问题,属综合困难题.5.(1)最小值是1e-,无最大值;(2)(,3ln 4)-∞--.【分析】(1)求出导函数()f x ',由导函数确定函数的单调性得最值; (2)求出()g x ',有函数有两个极值点,即方程有两个不等正根,得a 的范围,同时求出1212,x x x x +,可得12()()()h a g x g x =+,由单调性可得所求取值范围.【详解】(1)由题意()ln f x x x =,()ln 1f x x '=+,易知1(0,)x e ∈时,()0f x '<,()f x 递减,1(,)x e∈+∞时,()0f x '>,()f x 递增. ∴()f x 有极小值1111()ln f e e e e==-,也是最小值,无最大值. (2)由题意21()ln 2g x x ax ax =+-,211()ax ax g x ax a x x-+'=+-=, ()g x 在两个极值点12,x x ,则12,x x 是方程210ax ax -+=的两个不等正根, ∴2124010a a x x a ⎧∆=->⎪⎨=>⎪⎩,∴4a >,121x x =+,121x x a =, ∴221211122211()()()ln ln 22h a g x g x x ax ax x ax ax =+=+-++-2121212121112ln()[()2]()ln (1)22x x a x x x x a x x a a a a=++--+=+--1ln 12a a =---, 显然1()ln 12h a a a =---是关于a 的减函数, ∴()(4)3ln 4h a h <=--,∴12()()g x g x +的取值范围是(,3ln 4)-∞--.【点睛】本题考查导数与函数的最值,考查与函数极值点有关的范围问题,解题时可根据极值点的定义找到极值点与参数a 的关系,把待极值点的问题化为a 的函数,然后利用a 的范围求出结论.6.(1)734y x =-(2)见解析【分析】(1)由导数的几何意义求解即可;(2)设(,)P m n 为曲线()y f x =上任一点,由(1)知过点P 的切线方程,求出切线与直线0x =和直线y x =的交点,根据三角形面积公式,即可得出答案.【详解】(1)31(2)222f =-= 23()1f x x '=+,37(2)144f '∴=+= 则曲线()y f x =在2x =处的切线方程为17(2)24y x -=-,即734y x =- (2)设(,)P m n 为曲线()y f x =上任一点,由(1)知过点P 的切线方程为231()y n x m m ⎛⎫-=+- ⎪⎝⎭即2331()y m x m m m ⎛⎫⎛⎫--=+- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭令0x =,得6y m=- 令y x =,得2y x m ==从而切线与直线0x =的交点为60,m ⎛⎫- ⎪⎝⎭,切线与直线y x =的交点为(2,2)m m ∴点(,)P m n 处的切线与直线0x =,y x =所围成的三角形的面积16|2|62S m m =⋅-⋅=,为定值.【点睛】本题主要考查了导数的几何意义的应用,属于中档题.7.(1)6,2m n =-=;(2)极大值为(1)6f =,极小值为(3)2f =.【分析】(1)求出导数()f x ',由()01f '=和(0)2f =可求得,m n ;(2)由导数确定函数的单调性,得极值.【详解】(1)由题意2()329f x x mx '=++,∴(1)3290f m '=++=,6m =-,又(0)2f n ==.∴6,2m n =-=;(2)由(1)32()692f x x x x =-++,2()31293(1)(3)f x x x x x =-+=--',当1x <或3x >时()0f x '>,13x <<时,()0f x '<,∴()f x 在(,1)-∞和(3,)+∞上递增,在(1,3)上递减.()f x 的极大值为(1)6f =,极小值为(3)2f =.【点睛】本题考查导数与函数的极值之间的关系,掌握极值的概念和求法是解题关键. 8.(Ⅰ)f (x )有且只有一个零点;(Ⅱ)[1,)+∞.【分析】(Ⅰ)求导数判断函数的单调性及(1)0f =即可确定函数的零点;(Ⅱ)分0m ≤和0m >两种情况,分别判断函数的单调性,根据单调性求函数()f x 的最大值,由max ()0f x ≤求解即可.【详解】(Ⅰ)当 1 m =时,(1)(1)()2ln x x f x x x-+=-, 22(1)()x f x x--'=. 所以()0f x '≤,()f x 在(0,)+∞上单调递减,又(1)0f =,∴()f x 有且只有一个零点.(Ⅱ)∵()10f =,2221()mx x f x x-+-'=. (1)当0m ≤时,在[1,)+∞上()0f x '≥恒成立,∴()f x 在[1,)+∞上单调递增,∴()(1)0f x f ≥=,不符合题意.(2)当0m >时,设2()21g x mx x =-+-,当440m ∆=-≤即m 1≥时,2()210g x mx x =-+-≤恒成立,所以在[1,)+∞上()0f x '≤恒成立,∴()f x 在[1,)+∞上单调递减,∴()(1)0f x f ≤=,符合题意,∴m 1≥.当440m ∆=->即01m <<时,()0g x =有两不等实根,设为12,x x 因为(1)10g m =->,可知121x x ,所以()21,x x ∈时()0f x '>,()2,x x ∈+∞时()0f x '<即()f x 在区间()21,x 上单调递增,()2,x +∞单调递减所以()2(1)0f x f >=,不符合题意.综上,m 的取值范围为[1,)+∞.【点睛】本题主要考查了利用导数研究函数的单调性,零点,最值,不等式恒成立问题,属于中档题.。