выходя с утра в школу, Петя взял с собой 20 конфет. Возвратившись,

Пусть по дороге из школы Петя съел  k  конфет , тогда в школе он съел 3k конфет, а по дороге в школу  (3*3k ) конфет.
Зная, что всего у Пети было  20 конфет, составим неравенство:
k  + 3k   + 3*3k  20
k  + 3k  + 9k 20
13k  20
k  20 : 13
k  /
k  1 /
Вряд ли Петя разделял каждую конфету на  13 частей, а потом её ел. Потому смею предположить, что количество конфет k  - натуральное число, как следует:
при k  N    k = 1 (конфету)   по дороге домой
3*1 = 3 (конфеты) в школе
3*3 = 9 (конфет) по дороге в школу
20 - (9 + 3 + 1) = 20 - 13 = 7 (конфет) осталось 

Ответ:  7 конфет  осталось у Пети.