Для определения падежа прилагательного необходимо определить падеж существительного, к которому оно относится.
1. Определим падеж существительного «диване».
2. «На чём?»: на диване — предложный падеж.
3. Значит, и прилагательное стоит в предложном падеже.
4. Прилагательное в предложном падеже, единственном числе, мужском роде имеет окончание -ом или -ем.
5. Подберём подходящее окончание.
на мягком диване (П. п.)
Ответ: на мягком диване (П. п.)