ON ETUDIE LES PROPRIETES QUALITATIVES DE CERTAINES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES ELLIPTIQUES SEMI-LINEAIRES. UN PHENOMENE DE RUPTURE DE SYMETRIE DANS UN CYLINDRE EST MIS EN EVIDENCE, AVEC UNE NON-LINEARITE HOMOGENE OU NON. ON PROUVE UNE PROPRIETE DE MONOTONIE POUR LES SOLUTIONS MINIMISANTES DE L'EQUATION. LE REARRANGEMENT MONOTONE EST AUSSI ETUDIE: ON MONTRE DIVERSES INEGALITES ET UNE PROPRIETE (PARTIELLE) DE CONTINUITE; ON ANALYSE LES CAS D'EGALITES POUR LES NORMES DES GRADIENTS. COMME APPLICATION, ON DONNE UNE APPROCHE DIFFERENTE DES RESULTATS PRECEDENTS, AINSI QUE QUELQUES EXTENSIONS. D'AUTRE PART, ON ETUDIE DIVERSES PROPRIETES D'UNE EQUATION DIFFERENTIELLE ORDINAIRE AVEC DES CONDITIONS AUX BORDS SURDETERMINEES APPARUE DANS UN MODELE MATHEMATIQUE D'EXTINCTION DE FLAMME. ENFIN ON EXAMINE UNE INEGALITE SUR LA PREMIERE VALEUR PROPRE D'OPERATEURS ELLIPTIQUES GENERAUX DANS L'INTERSECTION DE DEUX DOMAINES

Cette thèse traite différents sujets de la théorie des équations aux dérivées partielles elliptiques et paraboliques. La partie centrale est dédiée à l'étude de la validité de théorèmes de type Liouville pour opérateurs elliptiques linéaires, semi linéaires et complètement non linéaires. Avec "théorèmes de type Liouville" on entend l'unicité (multiplication par une constante près dans le cas des équations linéaires) des solutions bornées (parfois positives) d'une équation elliptique dans un domaine non borné, en analogie avec le théorème classique pour fonctions harmoniques. Nous avons montré que le théorème de type Liouville est valable pour les opérateurs linéaires à coefficients périodiques dans tout l'espace et il n'est plus valable en générale si les coefficients sont seulement presque périodiques.Pour démontrer des théorèmes de Liouville pour des équations semi linéaires on a du introduire des notions qui généralisent celle de la valeur propre principale. Les définitions et l'étude des propriétés de ces valeurs propres principales généralisées font l'objet de la première partie de la thèse, qui est la plus abstraite. La partie regardante les équations elliptiques est conclue par des résultats d'unicité de solutions de viscosité non négatives pour une classe d'équations complètement non linéaires. Le dernier sujet traité dans la thèse est celui des équations de réaction diffusion et, en particulier, de l'étude du comportement des solutions à long terme. L'un des résultats présentés regarde des équations avec vitesse forcée, qui interviennent dans plusieurs modèles de mathématiques appliquées, notamment en écologie.

Cet ouvrage présente et explicite des notions de base relatives à la résolution des équations aux dérivées partielles elliptiques et à l'étude de la régularité de leurs solutions. Après une étude détaillée des espaces de Sobolev (premières propriétés, théorèmes d'injection, théorèmes d'injection compacte, aussi bien pour les Sobolev dits d'exposants entiers que pour les Sobolev d'exposants fractionnaires), ce livre aborde les méthodes variationnelles permettant, par l'utilisation de la convexité, d'obtenir des solutions pour certaines équations aux dérivées partielles, linéaires et quasilinéaires. Les auteurs développent aussi une étude qualitative des équations aux dérivées partielles modèles (régularité, principe du maximum strict) et présentent des problèmes issus de la théorie des surfaces minimales et de celle de la plasticité tridimensionnelle, qui demandent l'introduction et l'étude d'espaces de fonctions à dérivée mesure, espaces qui sont très proches des espaces de Sobolev classiques. De nombreux exercices sont proposés avec, pour la plupart, des indications pour leur solution.

CETTE THESE EST DIVISEE EN 2 PARTIES. DANS LA 1ERE NOUS ETUDIONS L'EXISTENCE ET LA MULTIPLICITE DE SOLUTIONS DE DIVERS PROBLEMES ELLIPTIQUES NON LINEAIRES POSES DANS DES OUVERTS BORNES ET NON BORNES DE R**(N). DANS LA 2EME PARTIE ON ETUDIE DES PROBLEMES DE MINIMISATION NON COMPACTS CAR INVARIANTS SOUS L'ACTION D'UN CERTAIN NOMBRE DE GROUPES DE TRANSFORMATION NON COMPACTS. LES SOLUTIONS DE CES PROBLEMES SATISFONT AUSSI DES EQUATIONS ELLIPTIQUES NON LINEAIRES, QUI SONT LES EQUATIONS D'EQUILIBRE DE DIVERS SYSTEMES PHYSIQUES. 1ERE PARTIE : ON S'INTERESSE D'ABORD A L'EXISTENCE DE SOLUTIONS DE PROBLEMES ELLIPTIQUES SURLINEAIRES DANS UNE BANDE INFINIE DE R**(N). LA NON BORNITUDE DES BANDES INFINIES POSE DES PROBLEMES DE COMPACITE LORSQU'ON CHERCHE A TROUVER DES SOLUTIONS D'UNE FORME QUELCONQUE DE CES PROBLEMES. ON DOIT EN FAIT SE RESTREINDRE AUX FONCTIONS QUI ONT DES PROPRIETES DE SYMETRIE PARTICULIERES (SYMETRIE SPHERIQUE DANS LES VARIABLES NON BORNEES DE LA BANDE) ET ALORS ON DEMONTRE QU'ON A LA COMPACITE NECESSAIRE POUR APPLIQUER DES RESULTATS DE POINTS CRITIQUES STANDARD ET OBTENIR DES SOLUTIONS DU PROBLEME QU'ON ETUDIE. DANS LE RESTE DE CETTE 1ERE PARIE ON UTILISE DES METHODES TOPOLOGIQUES (ESTIMATIONS A PRIORI DANS DIVERS ESPACES DE SOBOLEV, DEGRE TOPOLOGIQUE, ETC) POUR DEMONTRER DES RESULTATS DE MULTIPLICITE POUR LES SOLUTIONS DE PROBLEMES ELLIPTIQUES NON LINEAIRES DANS UNE BOULE DE R**(N) ET EGALEMENT D'EXISTENCE DE SOLUTIONS POSITIVES PERIODIQUES DE PROBLEMES PARABOLIQUES SURLINEAIRES. 2EME PARTIE : ETUDE DU PROBLEME DE SKYRME, QUI CONSISTE A CHERCHER DES ETATS STATIONNAIRES POUR DES CHAMPS DE MESONS LIBRES. DEMONSTRATION DE L'EXISTENCE D'UNE SOLUTION DANS LE CAS D'UN MESON ET DONNONS UNE CONDITION SUFFISANTE DANS LE CAS DE PLUSIEURS. UTILISATION DE LA METHODE DE LA CONCENTRATION-COMPACITE ET DES RELATIONS ENTRE LES FONCTIONNELLES SIGNIFICATIVES DANS LE PROBLEME. UN 2EME PROBLEME TRAITE ICI CONSISTE A L'ETUDE DE PROBLEMES DE MINIMISATION QUI MODELISENT LES ETATS D'EQUILIBRE DE SYSTEMES DE PARTICULES ELEMENTAIRES SOUS L'ACTION D'UN CHAMP MAGNETIQUE. NOUS DONNONS DES CONDITIONS POUR L'EXISTENCE D'UNE INFINITE DE SOLUTIONS DES EQUATIONS D'EULER CORRESPONDANTES, QUI SONT DU TYPE EQUATIONS DE SCHROEDINGER SURLINEAIRES

CETTE THESE APPORTE UNE CONTRIBUTION A L'ETUDE DE CERTAINES EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES ELLIPTIQUES NON-LINEAIRES. ELLE EST COMPOSEE DE DEUX PARTIES DISTINCTES. DANS UNE PREMIERE PARTIE, NOUS ETUDIONS LA CONVERGENCE DE SUITES DE SURFACES DONT LA COURBURE MOYENNE EST PRESCRITE. LA DEUXIEME PARTIE CONCERNE L'ETUDE D'EQUATIONS AUX DERIVEES PARTIELLES ELLIPTIQUES NON LINEAIRES SCALAIRES. DANS UN PREMIER TEMPS NOUS OBTENONS DES RESULTATS D'EXISTENCE DE SOLUTIONS DEFINIES SUR DES ANNEAUX, PUIS UN RESULTAT D'EXISTENCE DE SOLUTIONS DONT LES SINGULARITES PONCTUELLES SONT FIXEES ET ENFIN UN RESULTAT RELATIF A LA REGULARITE DE SOLUTIONS FAIBLES DE CERTAINES DE CES EQUATIONS