In this thesis, we consider the problem of existence of conformal scalar flat metric with prescribed boundary mean curvature on the standard n-dimensional ball. Let B[superscript n] be the unit ball in R[superscript n], n ≥ 3, with Euclidean metric g[subscript 0]. Its boundary will be denoted by S[superscript n-1] and will be endowed with the standard metric still denoted by g[subscript 0]. Let H : S[superscript n-1] → R be a given function, we study the problem of finding a conformal metric g = u 4/n-2 g[subscript 0] such that R[subscript g] = 0 in B[superscript n] and h[subscript g] = H on S[superscript n-1]. Here R[subscript g] is the scalar curvature of the metric g in B[superscript n] and h[subscript g] is the mean curvature of g on S[superscript n-1]. This problem is equivalent to solving the following nonlinear boundary value equation: (see PDF for equation) where v is the outward unit vector with respect to the metric g[subscript 0]. In general there are several difficulties in facing this problem by means of variational methods. Indeed, in virtue of the non-compactness of the embedding H[superscript 1](B[superscript n]) → L 2(n-1)/n-2 (∂B[superscript n]), the Euler-Lagrange functional J associated to the problem, does not satisfy the Palais-Smale condition, and that leads to the failure of the standard critical point theory. One part of this thesis deals with the case where H is a Morse function satisfying a non degeneracy condition. Using an algebraic topological method and the tools of the theory of the critical points at infinity, we provide a variety of classes of functions that can be realized as the mean curvature on the boundary of the the n-dimensional balls. The other part deals with the case where the non degeneracy condition is not satisfied and replaced by the so called β-flatness condition. In this case, we give precise estimates on the losses of the compactness and we identify the critical points at infinity of the variational problem. Then, we establish under generic boundary condition a Morse inequalities at infinity, which give a lower bound on the number of solutions to the above problem.

Étant donné une variété symplectique $(M,\omega)$, il existe toujours des structures presque complexes $\omega$-compatibles positives. La question qui nous intéresse est de trouver des méthodes de sélection de certaines de ces structures. Des réponses ont déjà été données par V. Apostolov et T.Draghici, J.G. Evans, et J. Keller et M. Lejmi. Nous nous intéressons ici principalement à des méthodes de sélection définies en termes du tenseur de Nijenhuis. De manière très générale, lorsqu'on veut sélectionner certaines données géométriques, on peut aborder le problème de différentes manières. L’une d’entre elles consiste à regarder la décomposition en composantes irréductibles de certains tenseurs naturellement associés à la structure considérée et poser des conditions sur certaines composantes. Nous avons montré que le tenseur de Nijenhuis est irréductible sous l'action du groupe unitaire. Cette irréductibilité ne nous permet pas d'imposer d'autre condition linéaire à ce tenseur que son annulation, qui correspond aux variétés de Kähler. Une autre méthode possible de sélection est d’imposer des conditions à certaines distributions liées au problème. Nous avons étudié des distributions liées au tenseur de Nijenhuis. Nous nous sommes intéressés ici aux dimensions et propriétés d’involutivité possibles de ces distributions. Nous donnons des exemples invariants sous l’action d’un groupe, construits sur des groupes symplectiques ou sur des fibrés de twisteurs sur une variété riemannienne. La dernière méthode envisagée dans ce travail est la considération de fonctionnelles définies à partir des données. Pour construire une fonctionnelle la plus simple possible en termes du tenseur de Nijenhuis, nous intégrons une fonction polynomiale du second degré en les composantes du tenseur de Nijenhuis. On montre qu’un tel polynôme est toujours un multiple de la norme au carré de ce tenseur. La fonctionnelle obtenue est celle étudiée par Evans. Elle est a priori peu intéressante pour notre problème de sélection car il a prouvé qu’on peut trouver des exemples de variétés symplectiques n’admettant aucune structure kählérienne mais telle que l’infimum de la fonctionnelle soit nul / Given a symplectic manifold $(M,\omega)$, there always exist almost complex $\omega,$-compatible positive structures. The problem studied in this thesis is to find methods to select some of these structures. Answers have already been suggested by V. Apostolov and T.Draghici, J. G. Evans, and J. Keller and M. Lejmi. We are mainly interested here in selection methods defined in terms of the Nijenhuis tensor. The problem of selecting geometric objects can be tackled in various ways. One of them is to decompose into irreducible components some tensors naturally associated with the structure, and to impose conditions on some of those components. We prove that the Nijenhuis tensor is irreducible under the action of the unitary group. This irreducibility does not allow to impose any linear condition on the Nijenhuis tensor, except the vanishing of it, which corresponds to Kähler manifolds. Another possible method of selection is to impose conditions on distributions related to the problem. We study distributions defined by the Nijenhuis tensor. Our results concern the possible dimensions and properties of involutivity of these distributions. We give examples which are invariant under the action of a group, on some symplectic groups and on twisted bundles over some Riemannian manifolds. The last method considered in this work consists in looking for extremals of functionals defined from the data. To construct the simplest functional defined in terms of the Nijenhuis tensor, we integrate a polynomial function of the second degree into the components of this tensor. All such polynomials are multiple of the square of the norm of this tensor. This functional is the one studied by Evans; the drawback for our selection problem is that there exist examples of compact symplectic manifolds which do not admit any K\"ahler structure but such that the infimum of the functional is zero

Η τοπολογική ταξινόμηση και μελέτη διανυσματικών πεδίων αποτελεί το κύριο θέμα αυτής της διατριβής. Στο Κεφάλαιο 1 δίνονται οι απαραίτητοι ορισμοί, καθώς και τα αποτελέσματα επί της ταξινόμησης διανυσματικών πεδίων σε μονοδιάστατες και δισδιάτατες πολλαπλότητες. Στο Κεφάλαιο 2 τεχνικές της Θεωρίας Κόμβων χρησιμοποιούνται προκειμένου να μελετηθεί η τοπολογική δομή ορισμένων παράξενων ελκυστών που εμφανίζονται στη διεθνή βιβλιογραφία. Στο Κεφάλαιο 3 αναπτύσσεται μία μέθοδος η οποία επιτρέπει την ολική τοπολογική ταξινόμηση διανυσματικών πεδίων σε ευκλείδειους χώρους οποιασδήποτε διάστασης. Η μέθοδος αυτή έπειτα εφαρμόζεται στην ταξινόμηση διανυσματικών πεδίων του R^2 και του R^3. Στο Κεφάλαιο 4 μελετάται ένα διανυσματικό πεδίο του R^3 αμετάβλητο από την D_2 ομάδα. Δίνεται η ολική του μελέτη, για διάφορες τιμές των παραμέτρων, και το μερικό του διάγραμμα διακλάδωσης. Αποδεικνύεται η ύπαρξη χάους και συνδέεται με τις συμμετρικές ιδιότητες του συστήματος, ενώ η μελέτη ολοκληρώνεται με τη συμπεριφορά του συστήματος στο άπειρο. / The topological classification and study of vector fields is the subject of this thesis. In Chapter 1 the necessary definitions are given, along with the known results on the classification of vector fields on 1-dimensional and 2-dimensional manifolds. In Chapter 2 methods of Knot Theory are used for the clarification of the topological study of some strange attractors found in the bibliography. In Chapter 3 a technique is developed, which can be used to classify globally vector fields defined on Euclidean spaces of any dimension. This technique is then used to classify some vector fields of R^2 and R^3. In the final Chapter 4 a vector field of R^3 is studied which is invariant under the D_2 symmetry group. We present its global phase portrait, for various parameter values, and its partial bifurcation diagram. The existence of chaos is proven and its connection to the symmetry properties of the attractor is discussed. We end its study presenting its behavior at infinity.