Допустимо написание Великая теорема Ферма и Малая теорема Ферма с прописной буквы, поскольку это собственные названия теорем, хотя в специальной литературе малая теорема Ферма чаще всего пишется со строчной буквы. Остальные понятия следует писать со строчной буквы: метод факторизации Ферма, спираль Ферма, точка Ферма, числа Ферма.

По данным Орфографического академического ресурса «Академос» все перечисленные сочетания следует писать со строчной буквы: декартова система координат, декартово произведение, декартов лист.

В этом контексте предпочтительно слитное написание: сроки устранения неизвестны. Но возможно и раздельное написание частицы не, если дополнительно подчеркивается отрицание.

Да, в данном предложении в конце концов является наречием (со значением «после всего, в результате всего») и не должно выделяться запятыми.

Фразеологизмы считаются лексическими единицами, поскольку по всем своим свойствам, кроме состава, они близки к словам. В частности, для фразеологизмов характерно постоянство состава, воспроизводимость (они используются в речи как готовые единицы языка, в отличие от свободных словосочетаний, которые мы конструируем); значение фразеологизма не равняется сумме значений его компонентов (как у свободного словосочетания). То есть фразеологизмы — это единицы, формально бóльшие, чем слово, которые ведут себя как слово, логично изучать их на лексическом уровне.

Верно: Я общалась со студентами Института кино и телевидения. Если название употребляется в сокращенном виде, то с прописной пишется первое слово названия.

Корректно написание со строчной буквы: габсбургско-католический лагерь. Относительные прилагательные, образованные от собственных имен, пишутся со строчной буквы (в том числе и в составе сложного прилагательного): пушкинский, наполеоновский и т. д.

Запятая нужна, она выделяет причастный оборот: Единственная представительница прекрасного пола, наравне со всеми прошедшая в финал, — медсестра Ирина Иванова.

Верно: Поэтому такой метод не может обеспечить отыскание в библиотеке всех документов. Переходный глагол обеспечить управляет винительным падежом: обеспечить (что?). Но конструкция со словом отыскание кажется довольно неуклюжей, лучше переформулировать, например заменив на слово поиск.

Слово Реформация как название религиозного события пишется с заглавной буквы. Уточняющее прилагательное церковная пишется со строчной: На следующем уроке речь пойдёт о церковной Реформации.