Die Sinusfunktion ist nicht direkt auszurechnen.
Man müsste endlose Berechnungen (Taylorreihen) durchführen.
In der Mathematik ist es daher hier zulässig, den Taschenrechner zu benutzen (oder früher: Tabellenbuch, Rechenschieber).
Da die Umkehrfunktion des Sinus, der Arcussinus, stets Ergebnisse zwischen -π/2 und π/2 liefert (so ist diese definiert!), das Ergebnis von arcsin(-1) aber leider -π/2 liefert und somit außerhalb der gegebenen Lösungsmenge liegt, wäre eine Lösung in etwa so richtig:
sin(x) = 1 ->
x = arcsin(1) + z * 2π (mit z aus Z, Menge der ganzen Zahlen. Das ergibt sich daraus, dass die Sinusfunktion periodisch ist. Wenn sin(x) = y ist, dann gilt das auch für x+2π, x+5π, x-126π, …
Dies ergibt:
x = -π/2 + z * 2π (Die Lösung ist Minus pi Halbe, plus ein ganzzahliges (auch negatives!) Vielfaches von π)
Die Lösungsmenge ist auf Zahlen zwischen 0 und 2π beschränkt, es ergibt sich die Zusatzbedingung
0 <= x <= 2π
Lösung für x einsetzen:
0 <= -π/2 + z * 2π <= 2π | durch π teilen
0 <= - 0,5 + 2 * z <= 2 |durch 2 teilen
0 <= -0,25 + z <= 1 | 0,25 addieren
0,25 <= z <= 1,25
—> Mit z aus den Ganzen Zahlen ist diese Ungleichung nur für z = 1 erfüllt.
Einsetzen in x = -π/2 + z * 2π
x = -π/2 + 2π
x = 3/2 π