Допустим, что
. Тогда имеем уравнение
, не имеющее решений, поскольку в левой части число неположительное, а в правой - положительное, т.е. левая часть никак не может быть равна правой. Т.е. 
Преобразуем правую часть:

Перенесем все влево с противоположным знаком:

Поскольку
, можем разделить обе части уравнения на
. В итоге имеет равносильное исходному уравнение


Заметим, что
является корнем уравнения относительно тангенса. Тогда по теореме Виета второй корень равен
.
Соответственно, имеем два случая: или
или
.
1 случай.

2 случай.

Имеем две серии корней.
ОТВЕТ: π/4 + πk, k ∈ Z; -arctg(1/4) + πn, n ∈ Z.
Задача решена для случая, когда общее время движения составляет 1 ч 20 мин.
---------------------------------------
Обозначим собственную скорость катера: х км/ч
Скорость катера по течению реки: х + 2 км/ч
Время движения катера по реке:

Время движения катера по озеру:

По условию, t₁ + t₂ = 1 1/3 (ч.)
Тогда:

- не удовлетворяет условию
(км/ч) - собственная скорость катера
Скорость катера по течению:
х + 2 = 20 (км/ч)