すべての細胞が同じ細胞周期であると仮定しているからです。そうすると、確率論で質問のような計算ができます。
例えば、1/nの確率で右手を上げ、3/mの確率で左手を上げる100人の集団がいるとします。（n=m=4とわかりますがあくまでわかっていないとして）この集団は随時上げる手を変えています。ある瞬間で止まってもらい、右手を挙げている人が25だったとしたら、25/100でn=4とわかります。例が悪い気がしますが、これを時間でも考えることができます。つまり、細胞周期が20時間、G₁期が10時間で、G₁期の割合（確率）が1/2なら、G₁期の個数も1/2になります。例がわかりずらいですね。すいません。