Почему это происходит?
То есть вас не решение задачи смущает, а красивые соотношения? А решение знаете?
Может, вам проще побольше букв ввести? Попробую все-таки один раз показать, хотя, может и правда пока лучше отложить...
Вот функция 

, она переводит 

 в число 

. А мы хотим, видя это число, понять, из какого 

 оно получилось.  
Например, 

А теперь представьте, что вы знаете только ответ, т.е. 

. Чему был равен 

, из которого он получился? Чтобы узнать, надо решить уравнение, 

.
Дальше алгебра, умножаем левую и правую часть на 

: 

Переносим иксы на одну сторону, а свободные члены на другую: 

Видите, мы получили то самое значение, с которого начинали!
Для значения 

 аргумент мы нашли. Но только невозможно же это проделывать с каждым числом! Поэтому вместо 

 берут какой-то параметр. Пусть, например, 

. Получаем 

.
Умножаем левую и правую часть на 

: 

Переносим члены с 

 налево, остальные -- направо: 

откуда 

Вот, выразили 

 через значение функции. Получили значение (прежнего) аргумента через "прежнее" значение. 
А теперь мы можем считать, что 

 -- это аргумент новой функции, в 

 -- её значение! Ну,и обозначить их, как принято, 

 и 

: 
