1. **Énoncé du problème :**
Calculer le produit scalaire $\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BM}$ pour les points $A(0,1,1)$, $B(-2,1,-1)$, $M(x,y,z)$.
2. **Formule utilisée :**
Le produit scalaire de deux vecteurs $\overrightarrow{u} = (u_1,u_2,u_3)$ et $\overrightarrow{v} = (v_1,v_2,v_3)$ est donné par
$$\overrightarrow{u} \cdot \overrightarrow{v} = u_1v_1 + u_2v_2 + u_3v_3$$
3. **Calcul des vecteurs $\overrightarrow{AM}$ et $\overrightarrow{BM}$ :**
$$\overrightarrow{AM} = (x-0, y-1, z-1) = (x, y-1, z-1)$$
$$\overrightarrow{BM} = (x+2, y-1, z+1)$$
4. **Calcul du produit scalaire $\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BM}$ :**
$$\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BM} = x(x+2) + (y-1)(y-1) + (z-1)(z+1)$$
$$= x^2 + 2x + (y-1)^2 + (z^2 - 1)$$
5. **Simplification :**
$$= x^2 + 2x + y^2 - 2y + 1 + z^2 - 1$$
$$= x^2 + 2x + y^2 - 2y + z^2$$
6. **Équation donnée :**
$$\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BM} = 3$$
7. **Mettre sous forme sphérique :**
$$x^2 + 2x + y^2 - 2y + z^2 = 3$$
Complétons les carrés :
$$x^2 + 2x = (x+1)^2 - 1$$
$$y^2 - 2y = (y-1)^2 - 1$$
8. **Substitution :**
$$(x+1)^2 - 1 + (y-1)^2 - 1 + z^2 = 3$$
$$(x+1)^2 + (y-1)^2 + z^2 = 3 + 1 + 1 = 5$$
9. **Conclusion :**
L'ensemble des points $M(x,y,z)$ vérifiant $\overrightarrow{AM} \cdot \overrightarrow{BM} = 3$ est une sphère $(S)$ de centre
$$\Omega(-1,1,0)$$
et de rayon
$$R = \sqrt{5}$$
Produit Scalaire Sphere A8B70D
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