Ответ:

Пусть весь путь от города до деревни равен \(S\) км.

  1. За первую часть поездки велосипедист проехал \(\frac{2S}{3}\) со скоростью 15 км/ч. На это ушло \(t_1=\frac{2S/3}{15}=\frac{2S}{45}\) ч.
  2. Чтобы доехать до деревни и вернуться в город, ему осталось пройти \(\frac{S}{3}+S=\frac{4S}{3}\) км.
  3. Оставшееся время равно времени первой части поездки: \(t_1=\frac{2S}{45}\) ч. Поэтому нужная скорость \(v=\frac{4S/3}{2S/45}=30\) км/ч.

Ответ: 30 км/ч.