\[Пусть\ x\frac{км}{ч} - скорость\ \]
\[автомобиля,\ t - время,\ \]
\[за\ которое\ он\ догнал\]
\[первого\ велосипедиста.\]
\[Составим\ систему\ уравнений:\]
\[\left\{ \begin{matrix} tx = (t + 4) \cdot 12\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ \left( t + \frac{20}{60} \right)x = \left( t + 4 + \frac{20}{60} \right) \cdot 15 \\ \end{matrix} \right.\ \text{\ \ \ \ \ \ \ }\]
\[\left\{ \begin{matrix} tx = 12t + 48\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \\ tx + \frac{1}{3}x = 15t + \frac{13 \cdot 15}{3} \\ \end{matrix} \right.\ \]
\[x = \frac{12t + 48}{t}\]
\[3t^{2} + 13t - 16 = 0\]
\[D = 169 + 192 = 361\]
\[t = \frac{- 13 + 19}{6} = 1\ (ч) - догнал\ \]
\[первого\ велосипедиста.\ \ \]
\[t = \frac{- 13 - 19}{6} < 0.\]
\[12 \cdot 1 + 48 = 60\ \left( \frac{км}{ч} \right) -\]
\[скорость\ автомобиля.\]
\[Ответ:60\ \frac{км}{ч}.\]