Разделить монеты на 3 кучки: в первой 1 монета, во второй 2 монеты и в третьей 2 монеты.
Взвесить вторую и третью кучи
1) если весы в равновесии, то настоящая монета из первой кучи.
2) если одна куча перевешивает, то взять её, разложить по одной монете и посмотреть какая из монет тяжелее.