Откуда такая прямая?
Если

и

должны удовлетворять уравнению
то Вам остается минимизировать функцию

при заданных ограничениях. Из них легко выражается

и нужно будет найти локальный минимум многочлена третьей степени.
Ну и это конечно все лишнее. Достаточно просто рассмотреть производную

. На одном куске она

, а на другом

. Ну так ясно, что на втором куске она больше (чем на всем первом первом) на интервале

и меньше на остатке. Поэтому нужно обязательно взять интервал

и на остаток взять какой-нибудь интервальчик из второго куска. Вы ведь из этих соображений и составляли уравнение.
На самом деле, если эта задача оттуда, откуда я думаю, то Вам потребуется техническое обоснование этой идеи, чтобы Вам ее зачли. А это куда интересней.