Стопку в 20 монет поделить на 2 равные стопки, по 10 монет в каждой, и положить эти две стопки на чаши весов.
Если весы уравновесятся, то в стопке в 20 монет все монеты настоящие.
Если весы не уравновесятся, то в стопке в 20 монет есть фальшивая монета, следовательно, в обеих стопках в 10 и 15 монет - все монеты настоящие.