Tosha, попробуйте порассуждать с конца. Что такое взвешивание? Это определение, в какой группе из N, N и M монет (левая чашка, правая, внешняя) находится фальшивка. Перед окончательным взвешиванием должно быть не больше одной монеты в группе. Самое страшное — по одной монете в группе. То есть перед последним взвешиванием должно быть не более трёх монет. Теперь идём на шаг назад. Можно и троичную систему притянуть, но и без неё хорошо. Вот так и до любого количества монет пятясь и доберёмся.
А что, если бы фальшивка просто отличалась по весу, без указания в какую сторону. А что если фальшивок две. Ну это просто возможные усложнения задачи