Để giải bài toán này, ta có thể sử dụng biểu đồ vận tốc - thời gian để mô tả tình huống.

Biểu đồ vận tốc - thời gian:

Thời gian (h) | 7 | 8 | 8.5 | 9
Vận tốc (km/h) | V3 | V3 | V3+20 | V3+20

Theo đề bài, xe máy chuyển động đều với vận tốc V3 từ 7h đến 8h. Sau đó, xe máy bị hỏng và dừng lại trong 30 phút (tức là từ 8h đến 8.5h). Sau khi sửa xong, xe máy tiếp tục di chuyển từ 8.5h đến 9h để đến thành phố B cùng 1 lúc với ô tô.

Vận tốc của xe máy từ 7h đến 8h là V3.
Thời gian dừng lại là 30 phút = 0.5h.
Vận tốc của xe máy từ 8.5h đến 9h là V3+20.

Vận tốc trung bình của xe máy từ 7h đến 9h phải bằng vận tốc của ô tô để cùng đến thành phố B cùng 1 lúc. Vận tốc trung bình được tính bằng tổng quãng đường chia cho tổng thời gian:

Vận tốc trung bình = Tổng quãng đường / Tổng thời gian

Quãng đường từ 7h đến 8h = V3 x 1 = V3 km
Quãng đường từ 8.5h đến 9h = (V3+20) x 0.5 = (V3+20)/2 km

Tổng quãng đường = V3 + (V3+20)/2 km

Tổng thời gian = 1 + 0.5 = 1.5h

Vận tốc trung bình = (V3 + (V3+20)/2) / 1.5

Vận tốc của ô tô là V3+20 km/h

Vận tốc trung bình của xe máy phải bằng vận tốc của ô tô:

(V3 + (V3+20)/2) / 1.5 = V3+20

Giải phương trình trên ta có:

2V3 + V3 + 20 = 3V3 + 60
2V3 - V3 = 40
V3 = 40

Vậy, vận tốc V3 của xe máy là 40 km/h.