Куда логичнее было бы предположить, что выражение произошло из склейки "(Если) A, тогда B" и "A только тогда, когда B".
Скорее склейка тут совсем простая (или по крайней мере многие больны тем же, чем и я):
(1) «А [тогда,] когда Б» — если Б верно, то А верно;
(2) «А только [тогда,] когда Б» — если Б неверно, А неверно.
Притом не (2), а (1) больше отличается от бытового применения языка, в котором оно будет намного ближе к эквивалентности А и Б (хотя это зависит ещё например и от интонации), а уж (2) его семантику модифицирует, и потому-то у него вообще получается какой-то полезный смысл (потому что легко заметить, что
только не меняет порядка аргументов в том, около чего применяется). Проблемы разницы с бытовым употреблением могут быть в том числе потому, что мы можем сказать «тогда, когда и», подразумевая «тогда же, когда [и]», а это уже будет эквивалентность.
И тут по-моему нюансы словоупотребления можно ещё долго выкапывать (это вполне себе вопрос для формальной семантики и прочих смежных лингвистических дисциплин, как раз далёких от завершения насчёт множества вопросов, подобных данному), в общем проще во-первых принять «тогда и только тогда» как законсервированный цельный кирпич и во-вторых конечно всегда можно самому употреблять его синонимы типа «ровно тогда, когда». Хм, можно попробовать популяризовать сокращение «ровногда» или «равногда», авось при успехе в XXII веке русскоязычная математика только так и будет изъясняться (в отличие от письменных штук типа «ттогда» или «ттт», оно произносимо, выглядит принимаемым в конце концов в литературу и не слишком в разрез с наивной морфологией русского языка, в том смысле, что оно отчётливо делится на
ровно-/
равно-, которое мы находим во многих словах, и
-гда, которое тоже находим во многих, где его не слишком искусственно отделять от остальной части, общей тоже со многими словами).
-- Сб май 16, 2020 20:47:48 --Мне ещё намекнули про импликатуры, и как я сам мог забыть про такую вещь как прагматика, когда люблю к ней обращаться за объяснением. От импликатур как раз стараются откреститься в точных математических описаниях того, что откуда следует и какие свойства имеет. Но это не позволяет мне сразу увидеть ту семантику, которую большинство носителей вкладывает в те выражения без импликатур и с ними, чтобы описать явление полно — привожу это просто для интереса как направление, в котором можно идти.