Hai ô tô khởi hành đồng thời từ một thành phố A đi đến thành phố B. Khoảng cách giữa hai thành phố là s(km). Ô tô thứ nhất đi nửa quãng đường đầu với vận tốc V1 và đi nửa quãng đường sau với vận tốc V2. Ô tô thứ hai đi nửa thời gian đầu với vận tốc V1 và trong nửa thời gian sau với vận tốc V2. Hỏi xe nào đến trước.
đối với ô tô 1:
t1=S1v1=S2v1
t2=S2v2=S2v2
vận tốc trung bình ô tô 1 là:
vtb1=St1+t2=SS2v1+S2v2=112v1+12v2=2v1v2v1+v2
đối với ô tô thứ hai :
S1=v1t1=v1t2
S2=v2t2=v2t2
vận tốc trung bình của ô tô hai là:
vtb2=S1+S2t=v1t+v2t2t=v1+v22
ta lấy vận tốc trung bình của ô tô 1 trừ cho của ô tô 2 thì:
2v1v2v1+v2−v1+v22=4v1v2−(v1+v2)22(v1+v2)
=4v1v2−v12−2v1v2−v222(v1+v2)=−(v1−v2)22(v1+v2)
do (v1-v2)2 luôn luôn lớn hơn hoặc bằng 0 nên:
-(v1-v2)2<0
từ đó ta suy ra vận tốc trung bình của ô tô 1 bé hơn vận tốc trung bình của ô tô 2 nên ô tô 2 đến trước