Вы правы, ряд существительных в именительном падеже слово, части речи, члены предложения и предложения нельзя считать рядом однородных членов с обобщающим словом категорий, поскольку это существительное стоит в форме родительного падежа. Конструкция может быть интерпретирована как бессоюзное сложное предложение с неполной второй частью: Синтаксис рассматривался учёным в его исторических изменениях на основе взаимосвязи главнейших грамматических категорий: [к ним относятся] слово, части речи, члены предложения и предложения.

В лингвистических источниках обсуждаемая синтаксическая конструкция действительно квалифицируется двояким образом. В академической «Русской грамматике» (1980) читаем: «К приложениям относятся все определения — названия лица собственным именем: девочка Оля, мальчик Петя, тетя Катя, дядя Ваня, собака Шарик, боец Дорофеенко, моя соседка Петренко». В разных изданиях школьных учебников по русскому языку, подготовленных при участии В. В. Бабайцевой, находим иное объяснение: «При сочетании нарицательных и собственных имен существительных приложением является нарицательное существительное, если имя собственное называет лицо: Врач Петрова пришла». Очевидно, что при решении школьных задач необходимо руководствоваться определением того учебника, по которому работает педагог и учатся его подопечные. Научные цели предполагают знание проблематики вопроса, о которой, в частности, пишет В. П. Москвин в недавно опубликованной статье «К уточнению понятия „​​​​​​​приложение“ в русской грамматике» (Известия Волгоградского государственного социально-педагогического университета. Филологические науки. 2025. № 2).

Действительно, пункта, которому прямо соответствовало бы это предложение, в правилах нет. Однако — в том случае, если соблюдать букву правил. А вот если обратить внимание на дух (в данном случае — на общую идею) правила об отмене запятой в сложносочиненном предложении, то станет ясно, что перед нами случай, когда нет общего второстепенного члена в буквальном смысле слова, но есть компонент (тот самый, на который Вы и обратили внимание), который эквивалентен общему второстепенному члену. Если заменить его на у него, это станет очевидно.

Ведь ясно, что обе части абсолютно однородны, поскольку описывают детали облика одного и того же человека, причем не произвольно взятые детали, а такие, которые свидетельствуют о тяжелом, неестественном для здорового человека состоянии персонажа. Именно эта полная смысловая однородность и подчеркивается отсутствием запятой.

Добавочное замечание: надеяться на то, что когда-нибудь будет создан настолько полный свод правил пунктуации, что он охватит все без исключения возможные пунктуационные ситуации, не приходится. Это в принципе недостижимо. Поэтому и руководствоваться в тех случаях, которые буквой правил не предусмотрены, нужно духом правил.

Рекомендация писать со строчной основана на следующем правиле: в форме множественного числа названия органов власти, учреждений и т. п. пишутся со строчной буквы (см.: Лопатин В. В., Нечаева И. В., Чельцова Л. К. Прописная или строчная? Орфографический словарь. М., 2007). На наш взгляд, рекомендация, приведенная в справочнике Д. Э. Розенталя, не вполне оправданна: прописная буква – маркер имени собственного, т. е. индивидуального названия предмета. Употребление в форме множественного числа превращает собственное наименование в нарицательное, поэтому прописная буква заменяется строчной.

Трудность возникает в связи с тем, что необходимо определить: жертва – одушевленное или неодушевленное существительное? У одушевленных существительных во множественном числе винительный падеж совпадает с родительным, у неодушевленных – с именительным.

В справочнике Л. К. Граудиной, В. А. Ицковича, Л. П. Катлинской «Грамматическая правильность русской речи» указано, что у таких слов, как персонаж, существо, личность, создание, жертва и др., называющих лиц, отмечаются колебания по признаку отнесения к категории одушевленности/неодушевленности. Однако основная тенденция  здесь – употребление форм одушевленного существительного. Поэтому предпочтительно: снимали своих жертв.

Наречие наедине может быть употреблено без поясняющих слов, но более широкий контекст все равно покажет, что речь, например, идет о двух (как минимум) персонах; ср.: их разговор наедине; они долго молчали, оставшись наедине. У этого наречия основная смысловая задача — отметить чье-либо единение и уединение. Поэтому обычно и подразумеваются, и упоминаются два (или более) «участника» описываемой ситуации. Если используется фраза мне нужно побыть наедине, то очевидно, что слушателю или читателю понадобятся пояснения: что значит — наедине? с кем наедине?

Сочетания типа по теореме X являются скорее обстоятельством причины (≈ «поскольку такова теорема Х»), нежели ссылкой на источник информации; теорема может быть приведена в разных источниках, созданных разными авторами. Конструкции вроде по словам учёных или по расчётам кого-то заключают в себе субъективность, то есть высказывание основано на мнении, данных или расчётах, которые могут быть подвержены изменению интерпретации или оценке. Такая субъективность характерна для вводных конструкций. 

При этом сочетания типа по теореме Х могут быть выделены запятыми, как и любые другие обстоятельства, для попутного пояснения или смыслового выделения. 

Зачастую тех, кто задает вопросы, интересует лишь корректная форма, но не объяснения. Согласимся с Вами в том, что давать объяснения было бы во всех случаях правильно, но, увы, не всегда на это хватает времени. Тем не менее наши рекомендации никогда не являются субъективными мнениями, поскольку они основаны на кодификации и нормативных источниках (собственно говоря, трое из сотрудников справочной службы — кодификаторы, члены Орфографической комиссии РАН). Однако ошибаться и нам случается. Мы стараемся ошибочные ответы исправлять, но следует иметь в виду, что за 25 лет существования портала «Грамота.ру» могла измениться и сама норма.

Те правила правописания, которые размещены на нашем портале и параграф из которых Вы привели, – это «Правила русской орфографии и пунктуации» 1956 года, официально действующие и поныне. Справочники по правописанию Д. Э. Розенталя полностью основаны на этом своде правил, представляют собой своего рода расширенный комментарий к ним (как есть конституция – тонкая брошюра и комментарий к конституции – толстая книга). Поэтому противопоставлять «Правила» 1956 года и справочники Розенталя нельзя: речь идет об одних и тех же письменных нормах.  «У Розенталя все четко и понятно» потому, что правила правописания в его справочниках описаны более детально и проиллюстрированы бОльшим количеством примеров.