Если неизвестно, легче или тяжелее фальшивая монета. Делим на 3 части. Взвешиваем 2 между собой.

1 взвешивание

если равны - взвешиваем любую стопку с отложенной, если не равны - так же.

2 взвешивание

Выясняем, весит стопка с фальшивой монетой больше или меньше

Делим 9 монет на 3 части

взвешиваем две любые тройки - 3-е взвешивание.

Выясняет тройку с фальшивой монетой

откладывает 1, две взвешиваем между собой. Выясняем фальшивую, 4-е взвешивание