Правильно ли я понимаю, что в (9) автор приходит к выводу, что в контексте теоремы предельная функция
только одна?
Да. Но это делается не из теоремы Хелли, а отдельно.
Т.е. из теоремы Хелли получаем, что какая-то предельная функция существует, дальше показываем, что нам подходит любая предельная функция, и, кроме того, нам подходит максимум одна функция.
Да и вообще, правильно ли я понимаю, что первая теорема Хелли утверждает, что последовательность
может содержать сколь угодно много подпоследовательностей
с разными предельными функциями?
Она утверждает, что содержит хотя бы одну подпоследовательность, из этого автоматически следует, что содержит сколько угодно подпоследовательностей.
Предельных функций при этом может быть как одна, так и много, хоть континуум.