Поезд шёл половину пути S/2 со скоростью v1=80 км/ч,
и ПРОЩЁЛ её за S/2V1 часов, а другую половину пути - со скоростью v2=40, и её за S/2V2 часов.
Находим среднююскорость так: делим ПУТЬ на ВРЕМЯ:
Vср=S/(S/2V1+S/2V2)=2(V1*V2)/(V2+V1)
Цифры - считайте сами, калькулятор есть?
А вот для второго поезда - действительно (40+80)/2=60