¿Cómo es que una pantalla de teléfono móvil de 5,5 pulgadas se ajusta a la misma cantidad de píxeles que un televisor Full HD de 42 pulgadas?

Depende del requerimiento. Los diferentes requisitos de los usuarios de un televisor y un dispositivo móvil significan que la cantidad de píxeles no debe ser proporcional al tamaño de la pantalla.
El mismo número de píxeles en dos tamaños de pantalla diferentes significa que el tamaño de píxel es diferente en ambas pantallas.
No se trata de la cantidad de píxeles, se trata de la densidad de píxeles por unidad de área. La unidad estándar de medida de la densidad de píxeles en una pantalla es ppi, es decir, píxeles por pulgada. Baja densidad significa poco detalle y viceversa. Querrá lograr un equilibrio entre la cantidad de píxeles y el nivel de detalle aceptable. Más píxeles significa más costo.
Verá la televisión desde la distancia, por lo que no necesita una densidad tan alta como en la pantalla de un teléfono, ya que lo verá desde una distancia más cercana.
Ahora vea qué sucede si la pantalla de un teléfono tiene menos píxeles. En este caso, el ppi es bajo, por lo que todo lo que ve será bajo en detalles y no será agradable a la vista. Aparte de eso, puede ser ineficaz para representar la cantidad de contenido que debe procesarse. Como si el tamaño de la pantalla fuera pequeño en el caso de un teléfono, pero el contenido que tiene que reproducir no es bajo. Tiene que representar una gran cantidad de contenido dentro de un área pequeña y para dar una experiencia agradable a los ojos, este contenido requiere una gran cantidad de píxeles.
En el caso de una televisión, ya que estamos viendo desde la distancia, una menor densidad de píxeles dará una experiencia lo suficientemente buena. Pueden hacer ppi en un televisor tan alto como en un teléfono, pero el costo será astronómico y las mejoras en la experiencia visual no serán proporcionales al costo involucrado.
A quién le gustaría pagar 100 veces para obtener una experiencia dos o tres veces mejor. Recientemente, LG ha anunciado un televisor con el mayor número de píxeles hasta la fecha. Tiene una pantalla de 5k y el precio es de Rs 60 lakhs !!