Gọi tốc độ trung bình của tàu thứ nhất là x (km/h), x > 5.

Khi đó, tốc độ trung bình của tàu thứ hai là x ‒ 5 (km/h).

Đổi  325 giờ = 3,4 giờ.

Khi hai tàu gặp nhau, tàu thứ nhất đã đi được quãng đường là 3,4x (km), tàu thứ hai đi được quãng đường là (3,4 ‒ 2).(x ‒ 5) (km).

Do ga Nam Định cách ga Hà Nội 87 km, tức tàu thứ nhất đi được nhiều hơn tàu thứ hai 87 km nên ta có phương trình: 3,4x ‒  (3,4 ‒ 2).(x ‒ 5) = 87.

Giải phương trình:

3,4x ‒  (3,4 ‒ 2).(x ‒ 5) = 87

3,4x ‒  1,4.(x ‒ 5) = 87

3,4x – 1,4x + 7 = 87

2x = 87 – 7

2x = 80

x = 4 (thỏa mãn điều kiện).

Vậy tốc độ trung bình của tàu thứ nhất là 40 km/h, của tàu thứ hai là 40 ‒ 5 = 35 km/h.