Потому что ax, bx и 2x - подобные члены, содержащие переменную x. Подобные члены из правой части в сумме равны подобному члену из левой части: 2x=ax+bx. a, b, 3 - константы, не переменные. Константы из правой части в сумме равны константе из левой части: 3=2а+b.