Корректно: Выполнение работ по (чему?) обследованию и (чему?) диагностике. Это форма дательного падежа единственного числа  существительного женского рода первого склонения. Диагностика, девочка — (кому/чему) диагностике, девочке. 

Определения являются однородными и разделяются запятыми, если стоят после определяемого существительного (в этом положении каждое из определений непосредственно связано с существительным и имеет одинаковую смысловую самостоятельность). Вот аналогичные примеры: Я видел женщину молодую, прекрасную, добрую, интеллигентную, обаятельную (Ч.); Я буду тогда обладать истиной вечной, несомненной (Т.).

Исключениями являются терминологические сочетания, например: астра ранняя махровая.

Речь идет о разновидностях склонения – твердой и мягкой. Твердый вариант – слова с основой, заканчивающейся твердым согласным (например: девочк-а, стол, окн-о – согласные [к], [л], [н] твердые), мягкий вариант – слова с основой, заканчивающейся мягким согласным (земл-я, конь, мор-е – согласные [л'], [н'], [р'] мягкие). И в рамках первого склонения, и в рамках второго склонения есть твердый и мягкий вариант, ср.: девочка, земля – 1 склонение, стол, конь, окно, море – 2 склонение. Они имеют некоторые различия в окончаниях (Вы их указали), но всё равно объединяются в рамках одного типа склонения.

Эти слова могут быть контекстуальными антонимами, то есть могут противопоставляться в определенном контексте. При этом некоторые лексикографы относят их к языковым комплементарным (дополнительным) антонимам — то есть словам, существующим в рамках только двучленных оппозиций, где отрицание одного означает утверждение другого. 

Запятая не нужна, т. к. оборот с как в подобных случаях входит в состав сказуемого, без него сказуемое не выражает нужного смысла (иначе говоря, сочетание она выглядит без оборота с как становится бессмысленным).

Числительное один, в отличие от остальных количественных числительных, синтаксически ведет себя как прилагательное и не управляет в начальной форме родительным падежом имени. Поэтому оно действительно является определением, а подлежащее (в приведенных примерах) — только существительное.

Удвоенная Н полных прилагательных сохраняется и в кратких прилагательных. Однако в кратком прилагательном в форме ед. ч. м. р. писать две Н на конце слова не принято.

Обычно ставятся запятые: Девочка, как там тебя, подойди.