Можно объявить линейной любую ВАХ если рассматривать только её мгновенное значение. Только построив график изменения этой ВАХ во времени, можно будет говорить о её истинной линейности , или нелинейности. Невозможно определить на какой линии расположена точка, если не взять ещё несколько. И рассматривая только одну точку, любую линию можно объявить абсолютно прямой.
Откуда возьмётся сумма, разность, если характеристики элемента неизменны во времени. Если производить смешение на линейных элементах, Обеспечив минимальное влияние сигналов друг на друга, на выходе получим только набор частот поданных на такой смеситель. Ни гармошек, ни побочных компонент...
Ваша ошибка, вы пытаетесь рассматривать какие то процессы в отрыве от времени. Беря мгновенные значения величин, характеризующих течение самого процесса. Но это в корне не верно. Нет времени, нет самого процесса. В отрыве от времени, начисто теряет смысл такие понятия как частота, период, линейность. Нет понятия частоты, теряет смысл само понятие преобразование частот. Спектр частот исходного сигнала. Всё, чем вы пытаетесь манипулировать. Даже самый простой одночастотный сигнал, чистейшую синусоиду которого мы видим на экране осциллографа, невозможен вне времени. Хотя в формулу, описывающую эту синусоиду, понятие времени вряд ли входит. По существу, вы пытаетесь математической абстракцией, подменить реальный процесс. Но это совершенно разные вещи. Синусоида, нарисованная на бумаге, и описанная какой то формулой. И синусоида, которую нам рисует осциллограф на своём экране, показывая прохождение реального процесса в реальном времени. Знать формулы хорошо, и даже очень. Но ещё важнее уметь ими пользоваться.