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回答です。
ABCDEFGHIJKLの12個とします。
天秤につりあえば「=」
左が重ければ「>」
右が重ければ「<」
とします。
ABCD:EFGH
=(異物はIJKL)
AIJ:BCK
=(異物はL)
A:L
> ★L軽
< ★L重
>(I重かJ重かK軽)
I:J
= ★K軽
> ★I重
< ★J重
<(I軽かJ軽かK重)
I:J
= ★K重
> ★I重
< ★J重
>(A重B重C重D重かE軽F軽G軽H軽)
ABE:CDF
=(G軽かH軽)
A:G
= ★H軽
< ★G軽
>(A重B重かF軽)
AF:CD
= ★B重
> ★A重
< ★F軽
<(C重D重かE軽)
※上と同じで3つから選別<
※上と同じで8つから選別
これで24通りになります。