Comienza con el sólido que contiene al paralelepípedo, que está limitado por las superficies cuyas ecuaciones son:
4x2 + y2 - 4z = 0 (observa que se trata de un paraboloide elíptico con eje de simetría OZ positivo y vértice en el origen),
que puede expresarse también: x2 + y2/4 = z.
z = 4 (observa que se trata de un plano paralelo al plano OXY, que pasa por el punto (0,0,4);
luego, tienes que el paralelepípedo (un prisma rectangular recto) cuyas aristas paralelas al eje OZ tienen todas la misma longitud, y cuya base superior perpendicular al eje OZ está contenida en el plano.
Luego, reemplazas el valor remarcado en la ecuación del paraboloide, haces pasaje de término, mantienes la segunda ecuación, y queda el sistema:
4x2 + y2 = 16 (cilindro recto elíptico con eje de simetría OZ),
z = 4.
Luego, observa que la curva intersección entre ambas superficies es una elipse, la cuál limita a un disco elíptico en el cuál se encuentra incluida la base rectangular superior del paralelepípedo, luego, puedes designar al vértice del primer octante: A(x1,y1,4) (observa que x1 e y1 toman valores estrictamente positivos), y a los demás vértices: B(-x1,y1,4), C(-x1,-y1,4) y D(x1,-y1,4).
Luego, puedes calcular las longitudes de los lados perpendicualares de la base superior del paralelepípedo:
a = |AD| = |2y1| = 2*y1,
b = |AB| = |-2x1| = 2*x1,
luego, el área de la base superior (y también de la bse inferior) del paralelepípedo queda expresada:
AB = a*b = 4*x1*y1 (1).
Luego, a partir de cada uno de los vértices de la base superior trazas una recta paralela al eje OZ hasta tocar al paraboloide, y tienes las cuatro aristas verticales, con sus vértices superiores en el plano, y con sus vértices inferiores en el paraboloide, por lo que la longitud de las aristas verticales queda:
h = 4 - z, reemplazas a partir de la ecuación del paraboloide, y queda:
h = 4 - (x12 + y12/4), distribuyes el último término, y queda:
h = 4 - x12 - y12/4 (3), que es la expresión de la altura del paralelepípedo.
Luego, plantea la expresión del volumen del paralelepípedo:
V = AB*h, sustituyes las expresiones señaladas (1) (3), y queda:
V = 4*x1*y1*(4 - x12 - y12/4),
que es la expresión del volumen del paralelepípedo en función de la abscisa y de la ordenada de su vértice superior en el primer octante.
Luego, plantea las expresiones de las derivadas parciales:
Vx1 = 4*y1*(4 - x12 - y12/4) + 4*x1*y1*(-2*x1) = 4*y1*(4 - x12 - y12/4) - 8*x12*y1 = 4*y1*(4 - 3*x12 - y12/4),
Vy1 = 4*x1*(4 - x12 - y12/4) + 4*x1*y1*(-y12/2) = 4*x1*(4 - x12 - y12/4) - 2*x1*y12 = 2*x1*(8 - 2*x12 - 3*y12/2).
Luego, plantea la condición de punto estacionario (posible máximo o posible mínimo):
4*y1*(4 - 3*x12 - y12/4) = 0
2*x1*(8 - 2*x12 - 3*y12/2),
haces pasajes de factores como divisores (recuerda que x1 e y1 toman valores estrictamente positivos), y queda:
4 - 3*x12 - y12/4 = 0
8 - 2*x12 - 3*y12/2 = 0,
multiplicas por -4 en la primera ecuación, y por -2 en la segunda, y queda
-16 + 12*x12 + y12 = 0
-16 + 4*x12 + 3*y12 = 0,
haces pasajes de términos y queda
12*x12 + y12 = 16
4*x12 + 3*y12 = 16,
haces las sustituciones (cambios de incógnitas): u = x12 (*), v = y12 (**) (observa que u y v toman valores estrictamente positivos), sustituyes y queda:
12*u + v = 16
4*u + 3*v = 16,
resuelves el sistema y su solución es:
u = 1, reemplazas en la ecuación señalada (*) y queda: x12 = 1, haces pasaje de potencia como raíz, y queda: x1 = 1;
v = 4, reemplazas en la ecuación señalada (**) y queda: y12 = 4, haces pasaje de potencia como raíz, y queda: y1 = 2;
luego reemplazas en la ecuación señalada (3), y queda: h = 4 - 12 - 22/4 = 4 - 1 - 1 = 2;
luego reemplazas en las expresiones de los lados perpendiculares de la base superior, y queda:
a = 2*2 = 4,
b = 2*1 = 2.
Queda que plantees las expresiones de las derivadas segundas de la función volumen, y evalúes para los valores críticos: x1 = 1 e y1 = 2 con el discriminante hessiano, a fin de verificar que tienes un máximo para la función.
Espero haberte ayudado.