пусть весь путь S, общее время t
скорость Vср=4 км/ч
По определению Vср=S/t
первая часть
расстояние S/3
скорость 3 км/ч
вторая часть
расстояние 2S/3
скорость V
Возьмем общее время в пути из определения средней скорости и приравняем к сумме времен на двух участках.
S/vср = (S/3) /3 + (2S/3) /V, сокращаем S
1/4 = 1/9 +2/(3V)
1/4 -1/9 = 2/(3V)
5/36 = 2/(3V)
V = 2*36/15
V = 4,8 (км/ч) - это ответ