Ответ:

Пусть в первом отделении выступило \(x\) участников. Тогда во втором — \(x:3\) участников, а в третьем — \(x:3+5\) участников.

Составим уравнение:

\[x+\frac{x}{3}+\left(\frac{x}{3}+5\right)=20.\]

\[x+\frac{2x}{3}=15;\]

\[\frac{5x}{3}=15;\]

\[x=9.\]

В первом отделении выступило 9 участников.

Во втором отделении: \(9:3=3\) участника.

В третьем отделении: \(3+5=8\) участников.

Проверка: \(9+3+8=20\).

Ответ: в первом отделении — 9 участников, во втором — 3 участника, в третьем — 8 участников.