Để giải bài toán này, chúng ta sẽ sử dụng nguyên lý bao gồm và loại trừ. Gọi:
- \( A \): tập hợp học sinh học giỏi môn Toán.
- \( B \): tập hợp học sinh học giỏi môn Lý.
- \( C \): tập hợp học sinh học giỏi môn Hóa.

Theo dữ liệu đã cho, chúng ta có:
- \( |A| = 25 \)
- \( |B| = 23 \)
- \( |C| = 20 \)
- \( |A \cap B| = 11 \) (học sinh học giỏi cả Toán và Lý)
- \( |B \cap C| = 8 \) (học sinh học giỏi cả Lý và Hóa)
- \( |A \cap C| = 9 \) (học sinh học giỏi cả Toán và Hóa)
- Tổng số học sinh trong lớp là 45.

Chúng ta muốn tìm số học sinh học giỏi cả 3 môn, ký hiệu là \( x = |A \cap B \cap C| \).

Áp dụng nguyên lý bao gồm và loại trừ, chúng ta có:

\[
|A \cup B \cup C| = |A| + |B| + |C| - |A \cap B| - |B \cap C| - |A \cap C| + |A \cap B \cap C|
\]

Thay các giá trị vào công thức:

\[
|A \cup B \cup C| = 25 + 23 + 20 - 11 - 8 - 9 + x
\]

Sắp xếp lại:

\[
|A \cup B \cup C| = 68 - 28 + x = 40 + x
\]

Vì mỗi học sinh trong lớp học giỏi ít nhất một trong 3 môn nên \( |A \cup B \cup C| = 45 \):
\[
40 + x = 45
\]

Giải phương trình trên:

\[
x = 45 - 40 = 5
\]

Vậy, số học sinh học giỏi cả ba môn Toán, Lý, Hóa là **5 học sinh**.