лодка прошла 5 км по течению и 3 км против истратив

Скорость движения лодки по течению:  v + 3  км/ч
                                        против течения:   v - 3  км/ч

Тогда:  S/(v+v) + S/(v-v) = t
             5/(v+3) + 3/(v-3) = 2/3
             (5(v-3) + 3(v+3))/(v-9) = 2/3
             5(v-3) + 3(v+3) = (v-9)*2/3
             15(v-3) + 9(v+3) = 2(v-9)   
              15v - 45 + 9v + 27 = 2v - 18
               2v - 24v = 0
                 v(v - 12) = 0
                 v = 12 (км/ч)
                 v = 0 (км/ч) - не удовлетворяет условию

               5/15 + 3/9 = 2/3
                1/3 + 1/3 = 2/3

Скорость лодки по течению: v + 3 = 12 + 3 = 15 (км/ч)

Ответ: 15 км/ч