Средняя скорость это весь путь, делённый на всё время. От этого и нужно плясать.
Пусть весь путь равен S, тогда
расстояние S/3 он шел со скоростью 5 и затратил на это S/15 часов, ну а
расстояние 2S/3 он шел со скоростью 4 и затратил на это 2S/12 = S/6 часов.
Значит на весь путь он преодолел за S/15 + S/6 = S*(1/15 + 1/6) = S*7/30
Вот и всё! Средняя скорость равна S : S*7/30 = 30/7 = 4 2/7 км/ч
Арифметику перепроверь, мог сделать описку. Надеюсь, действия с обыкновенными дробями ещё помнишь.
Успехов!