5 - 2 = 3 часа тепловоз двигался с увеличенной скоростью
х км/ч - скорость тепловоза в начале пути
х + 12 км/ч - скорость тепловоза после увеличения
х * 2 + (х + 12) * 3 = 261
2х + 3х = 261 - 36
5х = 225
х = 45 км/ч - скорость тепловоза в начале пути