Это связано с историей грамматики русского языка. Если кратко, то история такова: формы прошедшего времени в современном русском языке образованы путем усечения составных перфектных форм древнерусского языка (неточный аналог - английское I have done), которые в свою очередь были образованы из сочетания глагола "быть" (который изменялся по лицам и числам) и особого причастия (как известно, причастия изменяются по родам). С исчезновением из прошедшего времени глагола "быть" утратилась категория лица для прошедшего времени, а вот категория рода, связанная с использованием причастия, сохранилась. Вот так.
Правила нет, это словарный материал. Какие-то слова закрепились в единственной форме с двух- или дву-, какие-то живут в вариантах. Проверить конкретное слово можно с помощью словарей нашего портала.
О фонетическом фактрое выбора части двух- или дву- писал Д. Э. Розенталь. О других закономерностях можно прочитать в книге Л. К. Граудиной, В. А. Ицковича, Л. П. Катлинской «Грамматическая правильность русской речи» (к сожалению, в свободном доступе в интернете этой книги нет). Некоторые закономерности описаны в ответе на вопрос № 172716.
Это примеры сочетаний союза и вводного слова в начале предложения. Соответственно, их пунктуационное оформление регламентировано правилами постановки знаков препинания при вводных конструкциях, в частности параграфом 95 полного академического справочника «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина. Этими правилами не предусмотрены никакие знаки помимо запятой. Вместе с тем исследования показывают, что при вводном слове, если оно находится в начале предложения, части сложного предложения или обособленного оборота, возможна не только запятая, но и тире или двоеточие, что обусловлено коммуникативными факторами.
По правилам русской орфографии названия должностей, званий, титулов пишутся со строчной буквы, напр.: президент, канцлер, председатель, министр, премьер-министр, заместитель министра, мэр, император, королева, хан, шейх, генеральный секретарь, заслуженный деятель культуры, лауреат Нобелевской премии, посол, атташе, директор, генеральный директор, академик, доктор наук, профессор, член-корреспондент, генерал-майор, командующий войсками, руководитель департамента, заведующий отделом, управляющий делами. Исключение делается только для названий высших государственных должностей и титулов в официальных текстах, напр.: Президент Российской Федерации, Председатель Правительства РФ, Председатель Государственной думы, Премьер-министр Индии, Её Величество Королева Англии.
В словаре «Грамматическая правильность русской речи» Л. Граудиной, В. Ицковича, Л. Катлинской о фамилиях, совпадающих по звучанию с нарицательными существительными и заканчивающимися на согласный (Гусь, Волк, Ремень и под.), говорится следующее: «...фамилии грамматически колеблются. В словосочетаниях типа гражданин Гусь, инженер Волк, журналист Ремень в книжной речи такие фамилии склонять не принято: гражданину Гусь, инженером Волк, о журналисте Ремень. В иных случаях возможны склоняемые формы: сказать Гусю, вместе с Волком, поздороваться с Ременем». Таким образом, решение о склонении принимает носитель фамилии.
Конечно, простых правил нет. Законы словообразования подробно описываются в грамматиках (например, в «Русской грамматике» 1980 г.), кратко, обобщенно — в учебниках. Наши знания о словообразовании постоянно пополняются благодаря продолжающимся научным исследованиям. Узнать о современных словообразовательных связях между словами можно из словарей, прежде всего словообразовательных (см., например, список словарей здесь). В некоторых других словарях, например толковых, так же могут быть представлены сведения о словообразовании. Так, в «Большом толковом словаре русского языка» под ред. С. А. Кузнецова показано, что существительное недоедание образовано от глагола недоесть.
Вы абсолютно правы. Действительно, на письме часто не различают двойную фамилию и соединение двух фамилий, принадлежащих разным людям, хотя дефис и тире такую возможность нам дают, ср.: законы Гей-Люссака, закон Вант-Гоффа и закон Джоуля — Ленца, уравнение Навье — Стокса, комета Шумейкеров — Леви 9, комета Шайн — Шалдеха. Некоторые подобные названия по фамилиям ученых закреплены в академическом орфографическом словаре, а правило сформулировано, например, в академическом справочнике «Правила русской орфографии и пунктуации» под ред. В. В. Лопатина (М., 2006 и след.).
Если учитывать нормы русской грамматики, то следует констатировать, что право на существование имеют те и другие словосочетания: цикл длины и цикл длиной, код длины и код длиной, вектор длины и вектор длиной. Эти пары не являются синонимичными, поскольку различаются по меньшей мере грамматическими значениями. В первом случае может обозначаться параметр, каким обладает длина, во втором случае названный параметр характеризуется по той длине, какой он обладает. Согласуются ли грамматические значения с лексическими значениями терминов — это вопрос специалистам, использующим эти термины.
Деепричастие устремясь существует, оно не является просторечным или разговорным. Эту форму можно встретить и в художественной литературе, например: Изо всех труб высоко над домами стоят, неподвижно устремясь в зеленое небо и там слегка курчавясь, белые прямые столбы дыма. А. Куприн, Юнкера. Дело в том, что в русском языке некоторые глаголы совершенного вида образуют деепричастия не только от основы прошедшего времени присоединением суффикса -в/-вши/-ши, но и от основы настоящего времени с помощью суффикса -а (-я). Таков и глагол устремиться.
Словарной фиксации пока нет. Но выбрать следует написание фейсинг. По нормам русской орфографии не в начале корня после букв, передающих твердый согласный, в словах иноязычного происхождения, как правило, пишется буква е (ср.: бизнес, бренд, коттедж, партер, стенд, инерция); буква э пишется только в немногих нарицательных существительных, таких как мэр, мэтр, пленэр, пэр, рэкет, рэп, сэр и некоторых других словах (преимущественно узкоспециальных), их круг определяется орфографическим словарем.
Кроме того, «Русским орфографическим словарем» РАН (4-е изд. М., 2012) зафиксированы слова фейс, фейсконтроль.
