Пусть \(v\) - собственная скорость катера (км/ч).
1. **Время движения против течения:**
Скорость против течения: \(v - 3\) км/ч.
Время против течения: \(\frac{12}{v-3}\).
2. **Время движения по течению:**
Скорость по течению: \(v + 3\) км/ч.
Время по течению: \(\frac{5}{v+3}\).
3. **Время движения по озеру:**
Время по озеру: \(\frac{18}{v}\).
4. **Составим уравнение:**
\(\frac{12}{v-3} + \frac{5}{v+3} = \frac{18}{v}\)
5. **Решим уравнение:**
Умножим обе части на \(v(v-3)(v+3)\):
\(12v(v+3) + 5v(v-3) = 18(v-3)(v+3)\)
\(12v^2 + 36v + 5v^2 - 15v = 18(v^2 - 9)\)
\(17v^2 + 21v = 18v^2 - 162\)
\(v^2 - 21v - 162 = 0\)
6. **Найдем корни квадратного уравнения:**
\(D = (-21)^2 - 4 * 1 * (-162) = 441 + 648 = 1089\)
\(v_1 = \frac{21 + \sqrt{1089}}{2} = \frac{21 + 33}{2} = \frac{54}{2} = 27\)
\(v_2 = \frac{21 - \sqrt{1089}}{2} = \frac{21 - 33}{2} = \frac{-12}{2} = -6\)
7. **Выберем подходящий корень:**
Так как скорость не может быть отрицательной, выбираем \(v = 27\).
**Ответ:** Собственная скорость катера равна 27 км/ч.