Обозначим скорость первого автомобиля v км/ч.
Второй сначала проехал S/2 км со скоростью 30 км/ч,
а потом еще S/2 км со скоростью v+20 км/ч.
Первый автомобиль затратил время S/v часов.
Второй автомобиль затратил \large \frac {S}{2 \cdot 30} + \frac{S}{2 \cdot (v + 20)} часов.
И по условию они приехали одновременно. Пишем уравнение:
\large \frac{S}{v} = \frac {S}{60} + \frac{S}{2v + 40}
Делим всё уравнение на S:
\large \frac{1}{v} = \frac {1}{60} + \frac{1}{2v + 40}
Умножаем всё уравнение на 60v(2v + 40):
60(2v + 40) = v(2v + 40) + 60v
120v + 2400 = 2v2 + 40v + 60v
Приводим подобные и собираем все в одну сторону:
0 = 2v2 – 20v – 2400
Делим всё уравнение на 2:
v2 – 10v – 1200 = 0
(v – 40)(v + 30) = 0
v = –30 < 0 – не подходит
v = 40 км/ч – это скорость первого автомобиля.
Ответ: 40 км/ч
Решено в уме, без калькулятора!