Судя по списку слов, учащиеся изучают основы этимологического анализа, который целесообразно использовать на уроках русского языка в средней и старшей школе как методический прием для работы с непроверяемыми написаниями. Такая методика позволяет объяснить правописание многих «трудных» слов на основе исторических связей. Кроме того, исторические связи помогают обратить внимание на смысловую общность этимологически родственных слов, на графический облик корня и его вариантов, который может меняться в процессе развития языка.

В современном языке слова тунеядец и великолепие являются непроизводными, однако в «Словообразовательном словаре» А. Н. Тихонова у слова тунеядец есть ссылка ‘ср. туне, есть’, то есть синхронический словарь акцентирует внимание на исторических корнях. Слово лоб-о-тряс в этом словаре рассматривается как сложное, в нем исторические и современные корни совпадают, что также представляет интерес при знакомстве с историей слов.

Таким образом, задание на установление исторических корней является методически оправданным.

1. Как правило, толковые словари фиксируют только общеупотребительные значения слов. Вывод - либо это значение не является общеупотребительным (широкоупотребительным), либо перед нами одна из так называемых словарных лакун.

2. Корректно: победил в чем - в соревнованиях. Поправим.

Этимология этого слова не вполне ясна, однако этимологический словарь Макса Фасмера сообщает, что его сближают с греч. τρΒ̄νής, τρΒ̄νός "явственный, ясный, определенный" и с общеславянским глаголом тере́ть "нажимая, проводить взад и вперед по поверхности чего-л.". 

При этом в русском языке прилагательное приторный появилось достаточно поздно. Одна из первых его письменных фиксаций: Сперва приторно мне было в одном чану купаться с людьми, которые больны, господь ведает чем; но теперь к этому привык и знаю, что свойство серной воды ни под каким видом не допустит прилипнуть никакой болезни [Д. И. Фонвизин. К родным (1784-1785)]. Однако "Словарь русского языка XI-XVII" фиксирует слова притороный (1. Тяжкий, мучительный: ...смертью притороною животъ свой скончаеши. 2. Чересчур насыщенный, густой: Дух ... сладостенъ, но притороненъ (Травник 1534), вы́торить (выдержать кого/что в трудных условиях: Выторился на стуже и хмель прошел. Выторить на хлебе и воде) и торный (неупотр. Приторный. По причине сладимости или излишней здобы неприятный, приедчивый). 

См. в "Справочнике по фразеологии" на этой странице.

Запятая нужна.

Спасибо за вопросы!

Вы указываете на одно из самых трудных и противоречивых мест в русском правописании. Сперва о кавычках. Принципиальной разницы между сочетаниями профессия "сварщик" и специальность "математика" нет, такие сочетания желательно писать единообразно. (Впрочем, все же есть одно различие: можно составить грамматически корректное согласованное сочетание профессия сварщика и нельзя составить согласованное сочетание специальность математики; это уже трудность в области грамматики, а не в области орформления текста, хотя последнее проистекает из первого).

А как единообразно - давайте исходить из складывающейся практики письма. Если приложение - изменяемое, склоняемое слово, то в случае падежного рассогласования и возникают кавычки, которые выступают именно как графический знак рассогласования. Поэтому на практике возникают такие сочетания, как по специальности "математика", по профессии "сварщик" и т. п. Сочетания же стиль + люкс, ретро, поп, ампир, барокко и другие - это сочетания с неизменяемыми приложениями, для того чтобы дополнительно отметить эту неизменяемость, кавычки не нужны.

Это полярные случаи. Названные же Вами примеры - промежуточные между двумя полюсами, поэтому в них и наблюдается оформительский разнобой.

Теперь о запятых. Корень проблемы - в том, что считать главным, а что зависимым словом в словосочетании, ведь словосочетание подразумевает подчинительную связь между своими частями, между входящими в него словами. Таким образом проблема вновь выходит из чисто пунктуационных рамок и передвигается в сферу грамматики, то есть устройства текста, его структуры, логических отношений между словами. А эти логические отношения выстраиваются автором текста, автором мысли, сообщения. И поэтому конечное решение - при выборе одного из возможных (подчеркнем: возможных, т. е. логически непротиворечивых) вариантов - за автором текста.

Корректно: Площадь трубы круглого сечения должна соответствовать тем же значениям, что и прямоугольного.