He recibido varios correos mandándome contraejemplos.
Efectivamente. No puede hallarse siempre la la función inversa partiendo de transmutaciones de matrioskas.
La mejor manera de demostrarlo es partiendo de otra función diferente a seno(x).
No tiene por qué ser una función muy rara o muy diferente, Basta con F(x)=coseno(x). No vamos a ir colocando todos los casos, sólo expondremos el último:
Se observa como la línea roja se dispersa. :-(