Gọi a (km) (a > 0) là quãng đường Hà Nội - Thanh Hóa.

Thời gian lúc đi là a/40 (giờ)

Thời gian lúc về là a/30 (giờ)

Tổng thời gian đi và về không kể thời gian nghỉ ở Thanh Hóa là:

10 giờ 45 phút – 2 giờ = 8 giờ 45 phút = 8.3/4 giờ = 35/4 giờ

Theo để bài, ta có phương trình: a/40 + a/30 = 35/4

⇔ 3a/120 + 4a/120 = 1050/120 ⇔ 3a + 4a = 1050

⇔ 7a = 1050 ⇔ a = 150 (thỏa)

Vậy quãng đường Hà Nội - Thanh Hóa dài 150 km.