Чтобы найти отношение площадей \( S_1 \) и \( S_2 \), воспользуемся тем, что треугольник \( ABC \) разбивается на два меньших треугольника \( ABM \) и \( BCM \) с общей высотой \( h \) от вершины \( C \) на сторону \( AB \).
Обозначим:
- \( AB = c = 5 \)
- \( CB = a = 4 \)
- \( M \) — точка деления угла \( B \).
Тогда по теореме о делении угла (поскольку \( BM \) делит угол \( ABC \) пополам):
\[ \frac{AM}{MC} = \frac{AB}{BC} = \frac{c}{a} = \frac{5}{4} \]
Обозначим \( AM = 5k \) и \( MC = 4k \). Тогда длина отрезка \( AC \):
\[ AC = AM + MC = 5k + 4k = 9k \]
Теперь найдем площади \( S_1 \) и \( S_2 \):
Площадь треугольника \( ABM \) равна:
\[ S_1 = \frac{1}{2} \cdot AB \cdot h_1 = \frac{1}{2} \cdot c \cdot h_1 \]
Площадь треугольника \( BCM \) равна:
\[ S_2 = \frac{1}{2} \cdot BC \cdot h_2 = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h_2 \]
Но поскольку \( BM \) делит угол пополам, высоты \( h_1 \) и \( h_2 \) будут пропорциональны отрезкам \( AM \) и \( MC \):
\[ \frac{h_1}{h_2} = \frac{AM}{MC} = \frac{5}{4} \]
Таким образом, можем выразить \( h_1 \) через \( h_2 \):
\[ h_1 = \frac{5}{4}h_2 \]
Подставляя это в площади:
\[ S_1 = \frac{1}{2} \cdot c \cdot \frac{5}{4} h_2 = \frac{5}{8} c h_2 \] \[ S_2 = \frac{1}{2} \cdot a \cdot h_2 = \frac{1}{2} a h_2 \]
Теперь найдем отношение площадей \( \frac{S_1}{S_2} \):
\[ \frac{S_1}{S_2} = \frac{\frac{5}{8} c h_2}{\frac{1}{2} a h_2} = \frac{\frac{5}{8} c}{\frac{1}{2} a} = \frac{5c}{4a} \]
Теперь подставим данные:
\[ c = 5, \quad a = 4 \]
Тогда получаем:
\[ \frac{S_1}{S_2} = \frac{5 \cdot 5}{4 \cdot 4} = \frac{25}{16} \]
Итак, отношение площадей \( \frac{S_1}{S_2} \) равно \( \frac{25}{16} \).