В словосочетании «великим открытием» определите падеж существительного и прилагательного.

В словосочетании «великим открытием» оба слова стоят в творительном падеже.

• открытием — существительное «открытие», творительный падеж, единственное число, средний род.
  Вопрос: чем? — открытием.

• великим — прилагательное «великий», творительный падеж, единственное число, средний род.
  Вопрос: каким? — великим.

Окончание -им у прилагательного и -ем у существительного указывают на форму творительного падежа.