2 взвешивания.
Берем две монеты и ставим на весы:
1) Если весы равновесны, то обе монеты настоящие. Одну снимаем. На ее место кладем любую из оставшихся. Если весы остались в равновесии, то фальшивая та, которая еще не взвешивалась. Если же весы потеряли равновесие, то фальшивая та, которая была положена на весы вместо снятой.
2) Если весы не равновесны, то снимаем любую монету, кладем на ее место одну из оставшихся (которые, по понятным причинам являются настоящими), и смотрим. Если положение чаш не изменилось, то нетронутая монета фальшивая, если же изменилось, и весы пришли в равновесие, то снятая монета фальшивая