Non c'è una regola fissa, la sostituzione la fai in modo che ti sia comoda, funzionale per l'esercizio! Dal momento che si determina comunque un'equivalenza, la formula in sé è valida. Di solito si sostituisce f(x)=t per comodità, ciò non toglie che in alcuni casi (se hai "occhio") tu possa fare un'altra sostituzione che risulti più indicata a risolvere l'esercizio. Alla fine si tratta sempre di fare esperienza, quando ti capitano esercizi simili come tipologia risolutiva a quelli che hai già risolto, sai come affrontarlo. Non credo ci siano molte scappatoie e alternative rispetto a ciò.