Sim, a tua distinção entre comparativo e superlativo está correta. As tuas duas primeiras formas de superlativo são equivalentes, embora uma ou outra possa soar mais natural dependendo do contexto. Começando com exemplos mais explícitos (as palavras entre parênteses são opcionais):
Este bolo é mais gostoso (do) que o (bolo) de laranja.
Este bolo é o mais gostoso que eu alguma vez provei.
O bolo mais gostoso que eu alguma vez provei é este aqui.
Este bolo é o mais gostoso de todos aqui na mesa.
O bolo mais gostoso de todos aqui na mesa é este aqui.
Esta padaria tem bolos muito gostosos, mas este aqui é o mais gostoso deles todos.
Esta padaria tem bolos muito gostosos, mas o mais gostoso deles todos é este aqui.
Nos teus três primeiros exemplos, teria de ser o contexto a clarificar o sentido das frases. Por exemplo a Ana prepara-se para cortar uma fatia do bolo de laranja, e o João aponta o bolo de coco e diz:
Este bolo é mais gostoso. [Subentende-se que esse que tu vais cortar]
Ou a Ana olha para os bolos sobre a mesa e parece hesitante. Então o João aponta o bolo de coco e diz:
Este bolo é o mais gostoso/o bolo mais gostoso é este.
Subentende-se de todos os bolos da mesa, mas na minha sensibilidade soa mais natural incluir mesmo deles todos/de todos.
O contexto pode também ser fornecido pelo diálogo, mas nestes exemplos é mais natural omitir a palavra bolo entre parênteses; e soam-me bem mesmo sem o de todos:
Ana:—Vou comer uma fatia de bolo de laranja.
João:—Este (bolo) aqui é mais gostoso. [Subentende-se mais gostoso que o de laranja]
Ana:—Não sei qual destes bolos escolher.
João:—Este (bolo) aqui é o mais gostoso/o (bolo) mais gostoso é este aqui. [Subentende-se deles todos.]
A escolha entre este é o bolo mais gostoso e o bolo mais gostoso é este depende do que queres enfatizar. Nos exemplos anteriores seria indiferente. Mas nos seguintes há uma forma que eu claramente prefiro:
Ana:—Este bolo aqui é bom?
João:—Esse bolo aí!? Esse bolo é o mais gostoso que eu comi em toda a minha vida!
Ana (junto à mesa dos bolos):—Qual é o bolo mais gostoso?
João:—Para mim, o bolo mais gostoso é este aqui.
“O bolo o mais gostoso” não é gramatical. Creio que os franceses é que falam assim. Poderás ouvi coisas como “o bolo... o mais gostoso” com uma pausa, mas isso são duas frases incompletas, que é uma coisa que acontece frequentemente em conversa.
Os dois últimos exemplos são possíveis, mas de facto estou com dificuldade a encontrar contextos em que soem naturais. Mas vendo simplesmente o lado gramatical, no primeiro exemplo temos um superlativo; no segundo, um comparativo. Isso fica claro se incluirmos termos de comparação explícitos:
Gramatical: O bolo que é o mais gostoso que eu comi na vida é este aqui.
Não gramatical: O bolo que é mais gostoso que eu comi na vida é este aqui.
Gramatical: O bolo que é mais gostoso que o de laranja é este aqui.
Não gramatical: O bolo que é o mais gostoso que o de laranja é este aqui
Onde este tipo de construção mais naturalmente ocorrerá é em perguntas. Por exemplo, o João disse que tinha acabado de provar o bolo mais gostoso que alguma vez tinha comido, e a Ana vai com ele ao pé da mesa e pergunta:
Qual é o bolo que é o mais gostoso que tu já comeste? = qual destes bolos é que é o mais gostoso que tu já comeste?
Num contexto semelhante:
Qual é o bolo que é mais gostoso que o de laranja?