The principal focus of this thesis is the study of the real numbers regarded as a structure endowed with its usual addition and multiplication and the operations of raising to real powers. For our first main result we prove that any statement in the language of this structure is equivalent to an existential statement, and furthermore that this existential statement can be chosen independently of the concrete interpretations of the real power functions in the statement; i.e. one existential statement will work for any choice of real power functions. This result we call uniform model completeness. For the second main result we introduce the first order theory of raising to an infinite power, which can be seen as the theory of a class of real closed fields, each expanded by a power function with infinite exponent. We note that it follows from the first main theorem that this theory is model-complete, furthermore we prove that it is decidable if and only if the theory of the real field with the exponential function is decidable. For the final main theorem we consider the problem of expanding an arbitrary o-minimal expansion of a field by a non-trivial exponential function whilst preserving o-minimality. We show that this can be done under the assumption that the structure already defines exponentiation on a bounded interval, and a further assumption about the prime model of the structure.

La notion de T-radical d’un idéal permet à G.Cherlin de démontrer un Nullstellensatz dans les théories inductives d’anneaux. Nous proposons une analyse modèle-théorique de phénomènes connexes. En premier lieu, une réciproque de ce théorème nous conduit à une caractérisation des corps algébriquement clos, suggérant une version “positive” du travail de Cherlin, la théorie des idéaux T-radiciels. Ceux-ci se caractérisent par un théorème de représentation et sont associés à un théorème des zéros “positif”. Ces résultats se généralisent à la logique du premier ordre : grâce à la notion de classe spéciale, nous développons ensuite une théorie logique des idéaux. On peut encore parler d’idéaux premiers et radiciels, relativement à une classe de structures. Dans ce cadre, le théorème de représentation est une propriété intrinsèque des classes spéciales et le théorème des zéros une propriété de préservation logique, que nous appelons “complétude géométrique” et qui entretient des rapports étroits avec la modèle-complétude positive. Les algèbres basées en groupes de P.Higgins permettent d’appliquer ces résultats aux théories modèle-complètes de corps avec opérateurs additionnels. Dans certains cas “noethériens”, l’algèbre de coordonnées est un invariant algébrique des “variétés affines”. Enfin, il est possible à partir d’un ensemble de formules E de généraliser les classes spéciales et autres classes de structures. Notre théorie des idéaux logiques est de plus un cas particulier du phénomène de localisation étudié par M.Coste ; dans certaines situations, un bon choix de formules permet d’identifier les types complets d’une “algèbre” à des types de localisation / The notion of T-radical of an ideal allows G.Cherlin to prove a Nullstellensatz for inductive ring theories.We present here a model-theoretic analysis of closely related phenomena. At first, a reverse of this theorem leeds us to a characterization of algebraically closed fields, suggesting a “positive” version of Cherlin’s work, the theory of T-radical ideals. These are characterized by a representation theorem and associated to a “positive” Nullstellensatz. Those results are generalized to first order logic : thanks to the notion of special class, we then develop a logical theory of ideals. One may still speak about prime and radical ideals, relatively to a class of structures. In this setting, the representation theorem is an intrinsic property of special classes and the Nullstellensatz a logical preservation property, which we call “geometric completeness” and which is closely linked to positive model-completeness. The group-based algebras of P.Higgins allow us to apply these results to model-complete theories of fields with additional operators. In certain “noetherian” cases, the coordinate algebra is an algebraic invariant of “affine algebraic sets”. At last, it is possible from a set of formulas E to generalize special and other classes of structures. Moreover, our theory of logical ideals is a particular case of the localisation phenomenon studied by M.Coste ; in certain situations, a good choice of formulasleeds to an identification of the complete types of a given “algebra” with some localisation types