Обозначим стороны прямоугольника как \( a \) и \( b \), причем \( b \) равна 9 см. По условию, отношение стороны прямоугольника к его диагонали составляет 4:5.
Сначала найдем диагональ прямоугольника с помощью теоремы Пифагора:
\[ d = \sqrt{a^2 + b^2} \]
Отношение сторон к диагонали можно записать как:
\[ \frac{a}{d} = \frac{4}{5} \]
Из этого уравнения выразим диагональ \( d \):
\[ d = \frac{5}{4}a \]
Теперь подставим это выражение для диагонали в уравнение Пифагора:
\[ \frac{5}{4}a = \sqrt{a^2 + 9^2} \]
Теперь возведем обе стороны в квадрат:
\[ \left(\frac{5}{4}a\right)^2 = a^2 + 9^2 \]
Это приведет к:
\[ \frac{25}{16}a^2 = a^2 + 81 \]
Умножим все уравнение на 16 для избавления от дроби:
\[ 25a^2 = 16a^2 + 1296 \]
Соберем все на одну сторону уравнения:
\[ 25a^2 - 16a^2 = 1296 \]
\[ 9a^2 = 1296 \]
Разделим обе стороны на 9:
\[ a^2 = 144 \]
Теперь найдем \( a \):
\[ a = 12 \, \text{см} \]
Теперь, чтобы найти площадь прямоугольника \( S \), используем формулу:
\[ S = a \times b = 12 \, \text{см} \times 9 \, \text{см} = 108 \, \text{см}^2 \]
Таким образом, площадь прямоугольника равна \( 108 \, \text{см}^2 \).