Algo así:

vector<double>::iterator maximo(vector<double>& v)
{
  vector<double>::iterator it;
  vector<double>::iterator to_return = v.begin( );
 
  double max = numeric_limits<double>::min( );
 
  for ( it = v.begin( ) ; it != v.end( ); ++it )
  {
    if ( *it > max )
    {
      to_return = it;
      max = *it;
    }
  }
 
  return to_return;
}

O, usando C++11

vector<double>::iterator maximo(vector<double>& v)
{
  auto to_return = v.begin( );
 
  double max = numeric_limits<double>::min( );
 
  for ( it = v.begin( ) ; it != v.end( ); ++it )
  {
    if ( *it > max )
    {
      to_return = it;
      max = *it;
    }
  }
 
  return to_return;
}

---

V2.0:

vector<double>::iterator maximo(vector<double>& v)
{
   return std::max_element( v.begin( ), v.end( ) );
}

Vale que con esta última versión no vas a practicar demasiado con los iteradores... pero nunca hay que perder de vista que la stl tiene infinidad de herramientas que hacen que no tengamos que reinventar la rueda cada dos por tres.

Un saludo.

Lo cierto es que, pensando un poco más, no hace falta usar "max":

vector<double>::iterator maximo(vector<double>& v)
{
  auto it = v.begin( );
  auto to_return = it;
 
  for ( ++it ; it != v.end( ); ++it )
  {
    if ( *it > *to_return )
      to_return = it;
  }
 
  return to_return;
}

Desde mi punto de vista, "auto" no debe usarse indiscriminadamente, solo en aquellos casos en los que el código quede más claro (por ejemplo en el caso de iteradores... todos conocemos los iteradores y no hace falta decir... esto es un iterador). Sin embargo, si de un vistazo rápido no consigues adivinar el tipo al que va a equivaler "auto" entonces es mejor usar el nombrado tradicional. Eso sí, es mi punto de vista, no intento que nadie piense igual.

Por otro lado, no se si cplusplus tiene documentación dedicada de forma exclusiva a la palabra "auto", no obstante, si buscas en google puedes encontrar bastante documentación:

http://en.cppreference.com/w/cpp/language/auto

Un saludo.