Почему в русском языке существует разделение между словами с «дву-» и «двух-»?

Единого правила образования слов с «дву-» и «двух-» в русском языке нет. gramota.ru mogu-pisat.ru

Некоторые закономерности употребления этих частей:

• С «двух-» пишутся прилагательные, в которых в качестве опорной основы выступают существительные, обозначающие меру счёта во времени или пространстве либо денежные и весовые единицы. gramota.ru mogu-pisat.ru Примеры: двухлитровый, двухметровый, двухрублевый, двухсуточный. mogu-pisat.ru
• С «дву-» встречаются прилагательные, произношение которых с «двух-» вызывает фонетические сложности. russkiymir.ru Примеры: двухвостый, двугорбый (затруднительно выговорить «двуххвостый», «двухгорбый»). russkiymir.ru
• Если вторая часть прилагательного начинается с гласной, первая чаще всего будет «двух-». russkiymir.ru Примеры: двуххатомный, двухэлементный, двухактный. russkiymir.ru
• Элемент «дву-» способен наделять определённым качеством сложное слово, которое легко заменяется синонимом. russkiymir.ru Примеры: двусмысленный — неясный, двуличный — неискренний. russkiymir.ru
• Есть лексемы, которые фиксируются лишь с «дву-»: двуглавый, двузубец, двучлен, двубортный, двуколка, двурогий, двукратный и т. д.. russkiymir.ru

При этом много слов зафиксировано в словарях в обоих вариантах, и они равноправны: двусложный — двухсложный, двуслойный — двухслойный, двуспальный — двухспальный и т. д.. gramota.ru