Алгоритм прост. Нужно взять толковый словарь; если в словаре соответствующие значения относятся к разным словарным статьям, то данные слова - омонимы. Если значения объединены в одной словарной статье, то это многозначное слово. Вперед, за словарь!
Слово путем фиксируется в словарях и грамматиках как производный отымённый предлог, а слово методом — нет. Это связано с тем, что форма существительного путем в конструкциях с последующим род. падежом в большинстве контекстов:
1) утратила лексическое значение, свойственное существительному путь и используется для выражения значения абстрактного отношения между главным словом и зависимой формой родительного падежа: подтвердить (главное слово) путем референдума (зависимое слово); сформировать (главное слово) путем выборки (зависимое слово) и т. п.
2) при выражении абстрактного значения отношения теряет морфологические признаки существительного (не может изменяться по числам и падежам);
3) не является самостоятельным членом предложения, входит в предложно-падежную конструкцию вместе с последующей формой род. падежа.
Например:
Модель может быть расширена путем добавления новых элементов.
Модель может быть расширена путем добавления новых элементов и замены деталей корпуса.
Словоформа методом сохраняет значение существительного метод и способность к словоизменению, является самостоятельным членом предложения, а по отношению к последующему род. падежу выступает в качестве главного слова в словосочетании.
Состав наносплава определяли методом просвечивающей микроскопии.
Состав наносплава определяли методами просвечивающей и сканирующей микроскопии.
Для сравнения приведем контекст, в котором словоформа путем остается существительным (не является предлогом), так как сохраняет значение существительного путь и выполняет функцию члена предложения:
У нас появилась уникальная возможность попасть на озеро Байкал путем первооткрывателей.
Такой формат написания даты не является общепринятым.
Такое употребление некорректно. Повторно - это второй раз, вторично, но не третий (четвертый, пятый...) раз.
В приведенных Вами фонетических словах, согласно орфоэпическим нормам русского литературного языка, должен, пусть и слабо, слышаться звук J при корректном произношении. Этот звук может полностью выпадать только перед гласным И: пят[ыи] сутки. Ослабленная артикуляция конечного J в слове может присутствовать в непринужденной разговорной речи.
Предпочтительно: между первым и пятым днем процесса наступает переломный момент. (Но: Первый и пятый дни процесса прошли спокойно.)
1. Обособление не нужно.
2. Здесь обособление верно.