Взвешиваем две чаши по три монеты. Далее варианты событий.
Вариант 1.
Если они одинаковые, то фальшивка в двух оставшихся. Взвешиваем их и узнаем какая именно.
Вариант 2.
Если одна из чаш легче, то фальшивка в ней. Из этих трех берем две монеты и взвешиваем.
Вариант 2.1. Если вес одинаковый, то фальшивка третья.
Вариант 2.2. Если одна из чаш оказывается легче, то на ней фальшивка.