中学の範囲で考えてみます
(1)
△PADと△PCBにおいて
弧ACの円周角なので、∠ADC=∠CBA
つまり、∠ADP=∠CBP ・・・ ①
共通角で、∠APD=∠CPB ・・・ ②
①,②より、2組の角がそれぞれ等しく
△PAD∽参加器PCB
相似な図形の対応する辺の比は等しく
PA:PC=PD:PB
{PA=4,PC=5,PB=10}より
4:5=PD:10 で、5PD=40を解き、PD=8
(2)
△PACと△PDBにおいて
仮定と(1)より
PA:PD=4:8=1:2 ・・・ ①
PC:PB=5:10=1:2 ・・・ ②
共通角なので
∠APC=∠DPB ・・・ ③
①,②,③より
2組の辺の比とその間の角が等しく
△PAC∽△PDB で、相似比1:2
相似な図形の面積比は相似比の2乗の比なので
△PAC:△PDC=1²:2²=1:4
よって、
△PACの面積は△PDCの(1/4)倍