برای مسأله شماره 3 باید از روش gradient descent و یا newton raphson استفاده کنید.
اینم چند لینک برای راهنمایی:
Newton's method - Wikipedia, the free encyclopedia
Gradient descent - Wikipedia, the free encyclopedia
البته اگر مینیمم را خواسته باشد باید از روش gradient descent و اگر ماکزیمم را خواسته باشد باید از روش gradient ascent استفاده کنید.