... Уже третий раз переписываю ответ.
Теперь кажется так.
(Ответ)
Случай a)
Берем две первые кучки. Из бОльшей откладываем в сторону превосходящее мЕньшую количество бриллиантов (или не откладываем если кучки равные) и взвешиваем.
Если равновесие -- то мЕньшая кучка (или обе если они были равны) настоящая. Если НЕравновесие, то настоящие все кучки начиная с третьей.
Случай б)
Можно только если в какой-то из двух кучек четное количество бриллиантов, тогда делим ее пополам взвешиваем и определяем настоящая ли она. Если в обоих количество нечетное, то определить нельзя. Например если в обоих кучках по одному бриллианту, от вариант взвешивания вообще только один и определить какой из двух бриллиант настоящий нельзя (вообще, а не только за одно взвешивание).