הערה: לחלק השני של הפתרון (אם אין בשקילה הראשונה שוויון) ראיתי בדיעבד דרכים שונות לבדיקה, אני מצרף את מה שאני חשבתי עליו.
נחלק את 12 המטבעות ל-3 קבוצות: A,B,C בנות 4 מטבעות כל אחת.
בשקילה הראשונה נשקול את קבוצה A על כף ימין מול קבוצה B על כף שמאל.
אם בשקילה הראשונה קיבלנו שוויון אזי המטבע המזויף הוא בהכרח בקבוצה C. בתור שקילה שנייה נשקול 3 מטבעות מקבוצה A
שלפי בדיקתנו הקודמת הם כשרים אל מול 3 מטבעות מקבוצה C ומטבע רביעי מקבוצה זאת נשים בצד.
אם בשקילה השנייה שוב קיבלנו שוויון אזי המטבע מקבוצה C שלא שקלנו הוא בהכרח המזוייף ושקילה שלישית מול מטבע כשר תגלה אם הוא קל או כבד יותר.
אם בשקילה השנייה לא קיבלנו שוויון אזי המטבע המזויף הוא מבין ה- 3 מקבוצה C ששקלנו ואנו יודעים ממצב המאזניים אם הוא קל או כבד יותר!
ניקח מטבע מול מטבע משלוש החשודים ואחד נשים בצד. אם בשקילה השלישית קיבלנו שוויון אז המטבע בצד הוא מזוייף ואנו כבר יודעים אם הוא קל או כבד יותר. אם המאזניים לא מאוזנים נזהה את המטבע המזוייף לפי מה שאנו כבר יודעים אם הוא קל או כבד יותר.
אם בשקילה הראשונה אין שוויון אזי המטבע המזוייף הוא בהכרח מ- A או מ- B.
נניח בלי הגבלת הכלליות כי צד ימין נוטה למטה וצד שמאל למעלה. כלומר אם המטבע המזוייף הוא מ- A אז הוא כבד יותר ואם הוא מ- B אז הוא קל יותר.
שקילה שנייה: נשים על הכף הימנית 3 מטבעות מ- A ומטבע מ- B ועל הכף השמאלית מטבע מ- A ו-3 מטבעות כשרים מ- C.
אם יש שוויון אז המטבע המזוייף הוא מבין 3 המטבעות מ- B שהנחנו בצד ואנו יודעים כי הוא קל יותר.
נשקול אחד מול השני ואת השלישי נשים בצד. בין אם נקבל שוויון ובין אם לא נדע בקלות להסיק מי המזוייף ואנו כבר יודעים כי הוא קל יותר.
אם אין שוויון, נחלק לשני מקרים. אם הכף הימנית נוטה למטה המטבע המזוייף הוא בהכרח אחד מבין השלושה A-ים
ובעזרת שקילה נוספת בדומה למקרה של שלושה B-ים קל לגלות אותו.
אם הכף השמאלית נוטה למטה אז המטבע המזויף הוא מ- B מהכף הימנית או מ- A בכף השמאלית.
שקילה שלישית של אחד מהם מול מטבע כשר תגלה מי הפושע וסיימנו!