Wo liegen genau deine Probleme. Das ist eine Maximierung unter Nebenbedingung
Du kannst z.B. das Lagrange Verfahren anwenden.
Ich persönlich hätte die Nebenbedingung zu einer Unbekannten aufgelöst, das Ergebnis in die Hauptbedingung eingesetzt, die Ableitung gebildet, Null gesetzt und aufgelöst.