回答

z(x)=x²-6xy+10y²+2y
=(x-3y)²+(y+1)²-1
(1)
yを定数としてみると,z(x)の最小値をm(y)として
z(x)はx=3yで,m(y)=(y+1)²-1

(2)
mの最小値をm(y)ₘᵢₙとすると
m(y)=(y+1)²-1より
y=-1でm(y)ₘᵢₙ=-1

(3)zの最小値をzₘᵢₙとおく
(1)(2)よりx=-3,y=-1でm(y)ₘᵢₙ=-1
m(y)ₘᵢₙがそのままzの最小値になるので
zₘᵢₙ=m(y)ₘᵢₙ=-1 (x=-3,y=-1)

(1)(2)ではmがyの関数であることを強調するために
mの代わりにm(y)と書きました.(z(x)の方も同様に,xの関数であることを強調しています)

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