Короткий ответ на Ваш вопрос примерно таков. Буква э неслучайно появилась в русской кириллице только в эпоху Петра I — до этого времени в ней не было необходимости, так как звук этот (без сочетания с предшествующим [й], как в словах типа ель, поешь и т. п.) в исконно русских словах не встречался вовсе. Именно в эпоху массового заимствования русским языком слов из языков западноевропейских эта буква и понадобилась — и стала несомненным маркером заимствований. Против введения ее в алфавит яростно протестовал М. В. Ломоносов, писавший: "...ежели для иностранных выговоров вымышлять новые буквы, то будет наша азбука с китайскую". Последовательным сторонником использования буквы э в современном русском письме был Л. В. Щерба, который, однако, замечал: "Единственным оправданием правописания е вместо э в нарицательных заимствованных словах является постоянно протекающий процесс русификации этих слов. По мере их словарного освоения происходит и русификация их произношения, что, конечно, происходит чаще". Иначе говоря, произношение заимствованных слов со временем меняется. Теперь нормативно произношение слов типа музей, пионер, крем и т. п. с мягким согласным вместо изначального твердого. А периодически менять орфографию подобных заимствований было бы не слишком удобно. 

В сочетании (не предложении, поскольку здесь нет грамматической основы) спортивная база, расположенная по адресу Нижегородская область, Богородский район запятая после слова база обособляет причастный оборот. Если убрать слово расположенная, то причастный оборот исчезнет. Вместе с ним исчезнет и необходимость в запятой.

Запятая нужна в обоих случаях: Заплатил, чтобы сэкономить. Спешил, чтобы успеть. Запятая ставится между главным и придаточным предложением. 

Вы правы, составной союз с тем чтобы целиком входит в придаточную часть, которая следует за главной: ...настаивает на необходимости изменения закона, с тем чтобы осуществить защиту... О таких случаях см. «Справочник по пунктуации».

Сочетания типа по теореме X являются скорее обстоятельством причины (≈ «поскольку такова теорема Х»), нежели ссылкой на источник информации; теорема может быть приведена в разных источниках, созданных разными авторами. Конструкции вроде по словам учёных или по расчётам кого-то заключают в себе субъективность, то есть высказывание основано на мнении, данных или расчётах, которые могут быть подвержены изменению интерпретации или оценке. Такая субъективность характерна для вводных конструкций. 

При этом сочетания типа по теореме Х могут быть выделены запятыми, как и любые другие обстоятельства, для попутного пояснения или смыслового выделения. 

В этом предложении тире поставлено на месте пропуска  противительного союза а между придаточными частями, зависящими от глагола отметим (здесь отметим не вводное слово, поскольку связано с дальнейшей частью предложения формальным средством — союзом что). В таких случаях запятая после тире не требуется, см. пункт 7 параграфа 38.2 справочника по пунктуации Д. Э. Розенталя.

В этом предложении одиночный союз и соединяет однородные определения ещё дрожащем от ветра и немного шумном, запятая перед ним не ставится по правилу постановки знаков препинания при однородных членах предложения.

Вводное слово например здесь открывает присоединительную конструкцию, то есть стоит в начале обособленного оборота; выделенная запятая не нужна.

Нужно поставить и запятую, и тире. Запятая закрывает причастный оборот в первой части бессоюзного сложного предложения, тире ставится перед второй частью, поясняющей первую. Заметим, что при таких отношениях частей предпочтительно двоеточие: Потому выработали стратегию, позволяющую этого избежать: из каждого заказа отжимаем максимум.

Правило, которое Вы цитируете, никто не отменял. Но есть еще одно правило, связанное с оформлением прямой речи: если авторские слова, стоящие после прямой речи, представляют собой отдельное предложение (не содержат глагола речи), то они начинаются с прописной буквы:

— Скорей, загорелась школа! — И он побежал по домам будить людей.

Возможно, Вам встретился подобный вариант оформления?