Si es un conjunto con una operación cerrada ( ) y asociativo exigiendo que sea inverso (tanto de izquierda como de derecha) debe convertirlo en un grupo? ya que debemos tener un elemento de identidad por la definición de inversa ( ) para que "obtengamos la identidad gratis"?
Te estás perdiendo otra estipulación: que no está vacío . Las otras propiedades se mantienen vacías pero no son suficientes para ser un grupo.
Una vez que hay un , entonces, por inversa, existe un que, además, se multiplica con para, de hecho, obtener un elemento de identidad.
Al contrario de lo que se dice en los comentarios, uno puede tener (al menos una forma modificada de) inversas sin identidad. Un semigrupo inverso es uno en el que para todos existe un tal que y (y los idempotentes viajan al trabajo).
Andreas Caranti
Olivier Moschetta
P Vanchinathan