解答:解:(Ⅰ)
f′(x)=m(x-1)-2+(x>0).
當(dāng)
m=時(shí),
f′(x)=,令f′(x)=0,得x
1=2,x
2=
.
f(x),f′(x)的變化情況如下表:
x |
(0,) |
|
(,2) |
2 |
(2,+∞) |
f'(x) |
+ |
0 |
- |
0 |
+ |
f(x) |
單調(diào)遞增 |
極大值 |
單調(diào)遞減 |
極小值 |
單調(diào)遞增 |
所以,當(dāng)x=2時(shí),函數(shù)f(x)取到極小值,且極小值為f(2)=ln2-
.(4分)
(Ⅱ)令f′(x)=0,得mx
2-(m+2)x+1=0. (*)
因?yàn)椤?(m+2)
2-4m=m
2+4>0,所以方程(*)存在兩個(gè)不等實(shí)根,記為a,b(a<b).
因?yàn)閙≥1,所以
所以a>0,b>0,即方程(*)有兩個(gè)不等的正根,因此f′(x)≤0的解為[a,b].
故函數(shù)f(x)存在單調(diào)遞減區(qū)間.(8分)
(Ⅲ)因?yàn)閒′(1)=-1,所以曲線C:y=f(x)在點(diǎn)P(1,1)處的切線l為y=-x+2.
若切線l與曲線C只有一個(gè)公共點(diǎn),則方程
m(x-1)
2-2x+3+lnx=-x+2有且只有一個(gè)實(shí)根.
顯然x=1是該方程的一個(gè)根.
令g(x)=
m(x-1)
2-x+1+lnx,則
g′(x)=m(x-1)-1+=.
當(dāng)m=1時(shí),有g(shù)′(x)≥0恒成立,所以g(x)在(0,+∞)上單調(diào)遞增,所以x=1是方程的唯一解,m=1符合題意.
當(dāng)m>1時(shí),令g′(x)=0,得x
1=1,x
2=
,則x
2∈(0,1),易得g(x)在x
1處取到極小值,在x
2處取到極大值.
所以g(x
2)>g(x
1)=0,又當(dāng)x→0時(shí),g(x)→-∞,所以函數(shù)g(x)在(0,
)內(nèi)也有一個(gè)解,即當(dāng)m>1時(shí),不合題意.
綜上,存在實(shí)數(shù)m,當(dāng)m=1時(shí),曲線C:y=f(x)在點(diǎn)P(1,1)處的切線l與C有且只有一個(gè)公共點(diǎn).(14分)