Пусть $$v$$ - собственная скорость катера (км/ч).
Скорость течения реки $$3$$ км/ч.
Тогда скорость катера против течения: $$(v-3)$$ км/ч.
Скорость катера по течению: $$(v+3)$$ км/ч.
Время, затраченное на путь против течения: $$\frac{12}{v-3}$$ ч.
Время, затраченное на путь по течению: $$\frac{5}{v+3}$$ ч.
Общее время: $$\frac{12}{v-3} + \frac{5}{v+3}$$ ч.
Время, затраченное на путь по озеру: $$\frac{18}{v}$$ ч.
По условию задачи:
$$\frac{12}{v-3} + \frac{5}{v+3} = \frac{18}{v}$$
Приведем к общему знаменателю:
$$\frac{12(v+3) + 5(v-3)}{(v-3)(v+3)} = \frac{18}{v}$$
$$\frac{12v + 36 + 5v - 15}{v^2 - 9} = \frac{18}{v}$$
$$\frac{17v + 21}{v^2 - 9} = \frac{18}{v}$$
$$v(17v+21) = 18(v^2 - 9)$$
$$17v^2 + 21v = 18v^2 - 162$$
$$v^2 - 21v - 162 = 0$$
$$D = (-21)^2 - 4 \cdot 1 \cdot (-162) = 441 + 648 = 1089 = 33^2$$
$$v_1 = \frac{21 + 33}{2} = \frac{54}{2} = 27$$
$$v_2 = \frac{21 - 33}{2} = \frac{-12}{2} = -6$$
Скорость не может быть отрицательной, поэтому $$v = 27$$ км/ч.
Ответ: 27 км/ч