Перепишите уравнение в векторной форме:

Очевидно, фиксация скалярного произведения задаёт множество весторов

концы которых лежат на некоторой прямой, перпендикулярной вестору

А через середину отрезка эта прямая проходит потому, что при подстановке

получается равенство.