Nous proposons des méthodes simples et efficaces pour manipuler des expressions trigonométriques de la forme $F=\sum_{k} f_k\cos\tfrac{k\pi}{n}, f_k\in Z$ où $d<n$ fixé. Nous utilisons les polynômes unitaires de Chebyshev qui forment une base de $Z[x]$ avec laquelle toutes les opérations arithmétiques peuvent être exécutées aussi rapidement qu'avec la base de monômes, mais également déterminer le signe et une approximation de $F$, calculer le polynôme minimal de $F$. Dans ce cadre nous calculons efficacement le polynôme minimal de $2\cos\frac{\pi}{n}$ et aussi le polynôme cyclotomique $\Phi_n$. Nous appliquons ces méthodes au calcul des diagrammes de nœuds de Chebyshev $C(a,b,c,\varphi) : x=T_a(t), y=T_b(t), z=T_c(t+\varphi)$, ce qui permet de tester si une courbe donnée est un nœud, et aussi lister tous les nœuds de Chebyshev possibles quand un triple $(a,b,c)$ fixé en bonne complexité. / We propose a set of simple and fast algorithms for evaluating and using trigonometric expressions in the form $F=\sum_{k}f_k\cos\frac{k\pi}{n}$, $f_k\in Z$ where $d<n$ fixed. We make use of the monic Chebyshev polynomials as a basis of $Z[x]$. We can perform arithmetic operations (multiplication, division, gcd) on polynomials expressed in a Chebyshev basis (with the same bit-complexity as in the monomial basis), compute the sign of $F$, evaluate it numerically and compute its minimal polynomial in $Q[x]$. We propose simple and efficient algorithms for computing the minimal polynomial of $2\cos\frac{\pi}{n}$ and also the cyclotomic polynomial $\Phi_n$. As an application, we give a method to determine the Chebyshev knot's diagrams $C(a,b,c,\varphi) : x=T_a(t),y=T_b(t), z=T_c(t+\varphi)$ which allows to test if a given curve is a Chebyshev knot, and point out all the possible Chebyshev knots coressponding a fixed triple $(a,b,c)$, all of these computings can be done with a good bit complexity.

Nous nous proposons d'étudier les polynômes de Macdonald en les mettant en parallèle avec les polynômes orthogonaux classiques. En effet, ces deux types d'objets apparaissent comme fonctions propres d'opérateurs à significations physiques, les polynômes orthogonaux intervenant dans des situations décrites par une seule variable et les polynômes de Macdonald dans d'autres en demandant plusieurs. En développant chacune des deux théories, nous constaterons qu'elles s'élaborent de façon analogue. Notre but est ainsi de faire ressortir ces points communs tout en dégageant les différences entre les deux contextes. En mettant en lumière ce parallèle, nous constaterons toutefois qu'il manque un élément pour qu'il soit complet. En effet, les polynômes orthogonaux satisfont une récurrence à trois termes qui leur est caractéristique. Or rien d'analogue n'est présent dans la théorie des polynômes de Macdonald. Mais nous verrons qu'une conjecture portant sur une famille élargie de polynômes de Macdonald a été formulée qui permettrait de compléter le tableau. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : polynômes orthogonaux, fonctions symétriques, polynômes de Macdonald, conjecture n!.

Dans ce travail, nous nous intéressons aux séries rationnelles et aux matrices génériques non commutatives. Dans le premier chapitre, on étudiera les polynômes de cliques du graphe pondéré. Soit C un graphe simple non orienté (sans boucles), on lui associe la somme des monômes (-1)i CiXi où Ci est le nombre de sous-graphes complets (cliques) sur i sommets. En pondérant les sommets par des entiers non négatifs, on définit les polynômes de cliques du graphe pondéré C comme étant la somme des monômes (-1)|B|xdeg(B), où B est un sous-graphe complet de C. On va montrer que l'ensemble de tels polynômes coïncide avec l'ensemble des polynômes réciproques des polynômes caractéristiques de matrices à coefficients entiers non négatifs. Au chapitre 2, on va généraliser ce polynôme une fois de plus en pondérant les sommets du graphe simple par des monômes de la forme αxd , où α est un réel positif et d, un entier non négatif. On va lui associer le polynôme de cliques généralisé comme la somme (-1)IBI (∏sЄB αsxds ), où B est un sous-ensemble commutatif de C et s est un sommet de B. On va montrer que l'ensemble de ces polynômes coïncide exactement avec l'ensemble des polynômes réciproques des polynômes caractéristiques à coefficients réels non négatifs. Le troisième chapitre porte sur la N-rationalité de certaines classes de séries. Tout d'abord, on va établir les conditions nécessaires et suffisantes nous permettant de décider de la N-rationalité d'une série de la forme (1-ax +bxk)-1, où a Є N, b Є Z, k ≥ 2 . Par la suite, on fera de même pour les séries de la forme (1-ax + bx2 + cx3)-1, où a Є N et b, c Є Z. Au Chapitre 4, on étudiera les propriétés des fonctions zêta associées aux automates et aux codes. On va montrer que le nombre de chemins bi-infinis dans A dont la période est n est égal au rang stable d'un certain mot non vide w; i.e. le rang de wn pour un n suffisamment grand. Par ailleurs, on montrera plusieurs propriétés de cette série telles la N-rationalité, l'apériodicité ou la divergence. Étant donné que plusieurs de ces résultats sont valides pour des automates non ambigus, ceux-ci s'appliqueront aux codes. On y présentera les propriétés de la fonction zêta des codes complets, des codes purs, des codes circulaires et des codes bifixes. Le chapitre 5 portera sur les matrices génériques stochastiques, i.e. les matrices à variables non commutatives soumises aux conditions stochastiques (somme des éléments de chaque ligne vaut 1). Il est bien connu dans la littérature que toute matrice stochastique a 1 comme valeur propre dont le vecteur propre à droite associé est t (1, ... , 1). Mais qu'en est-il du vecteur propre à gauche associé à cette même valeur propre? Dans le cas commutatif, on montrera que ce vecteur de la matrice M est le vecteur ligne des mineurs principaux M - In. Dans le cas non-commutatif, on montrera que les éléments de ce vecteur sont les inverses des dérivations des codes reconnus par l'automate dont M est la matrice associée, évalués dans un corps libre. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Séries rationnelles, Codes à longueurs variables, Fonction zêta, Automate, Corps libre, Matrices génériques, Polynômes de cliques.

On fait dans cette thèse l'étude complète des strates surdéterminées dans les familles de polynômes à une variable de degré 5 et 6. On s'intéresse surtout aux<br />polynômes hyperboliques

Dans ce mémoire, nous allons nous intéresser aux graphes obtenus en considérant l'image inverse d'un polygone (en particulier d'un segment) dont les sommets sont les valeurs critiques d'un polynôme. Nous allons commencer par des rappels de notions préliminaires sur les polynômes complexes, la topologie algébrique et la théorie des espèces. Ensuite, nous allons voir le lien entre les arbres plans bicolorés et les polynômes de Shabat, qui sont des polynômes ayant au plus deux valeurs critiques, mis à part l'infini. Subséquemment, nous étudierons quelques notions portant sur les cactus. Finalement nous bouclerons le tout par une exploration, à l'aide du logiciel Maple, des concepts élaborés dans les chapitres précédents. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : point critique, valeur critique, revêtement, polynôme de Shabat, arbre plan bicoloré, cactus, constellation, fonction symétrique, espèce de structures, itération de Newton-Raphson.

Soit un $f(X)$ un polynôme à coefficients rationnels, $S$ un ensemble infini du nombres rationnels. Soit $f(S)$ l' ensemble image de $f(X)$ sur $S$. Si $g(X)$ est un polynôme telle que $f(S)=g(S)$ on dit que $g$ parametrise l'ensemble $f(S)$. En plus de la solution $g=f$ on peut imposer autre conditions sur le polynôme $g$; par example, si $f(S)\subset\Z$, on peut se demander si il y a un polynôme à coefficients entiers que parametrise l'ensemble $f(S)$. De plus, si l'image $f(S)$ est parametrisé par un polynôme $g$, on peut demander si il y a de relations entre les polynômes $f$ et $g$. Par example, si $h$ est un polynôme linéaire et on pose $g=f\circ h$, évidemment le polynôme $g$ parametrise l'ensemble $f(\Q)$. Réciproquement, si nous avons que $f(\Q)=g(\Q)$ (ou aussi $f(\Z)=g(\Z)$) alors par le théorème d'irréductibilité de Hilbert il y a un polynôme linéaire $h$ telle que $g=f\circ h$. Donc, si $g$ est un polynôme que parametrise l'ensemble $f(S)$, pour un ensemble infinie de nombres rationnels, nous nous demandons si il y a un polynôme $h$ telle que $f=g\circ h$. Il y a de théorèmes par Kubota que donnons de réponses positif sous certain conditions. Le but de ce thèse est l'étude de certain aspects de cet deux problèmes lié à la parametrisation de les ensembles image de polynômes.

Dans cette thèse, nous nous concentrons sur l’étude des algèbres de Hopf de type I, à savoir de type sélection/quotient. Nous présentons une structure d’algèbre de Hopf sur l’espace vectoriel engendré par les mots tassés avec du coproduit sélection/quotient. C’est un algèbre libre sur ses mots irreductible. Nous montrons que la série de Hilbert de cette algèbre de Hopf. Nous donnons une nouvelle preuve de l’universalité du polynôme de Tutte pour les matroïdes.Cette preuve utilise des caractères appropriés de l’algèbre de Hopf des matroïdes introduite par Schmitt (1994). Nous montrons que ces caractères sont des solutions des équations différentielles du même type que les équations différentielles utilisées pour décrire le flux du groupe de renormalisation en théorie quantique de champs. Cette approche nous permet aussi de démontrer,d’une manière différente, une formule de convolution du polynôme de Tutte des matroïdes,formule publiée par Kook, Reiner et Stanton (1999) et par Etienne et Las Vergnas (1998). Dans la dernière partie, nous définissons une algèbre de Hopf non-commutative de graphes. Lanon-commutativité du produit est obtenue grâce à des étiquettes entières distinctes associées aux arrêtes du graphe. Cette idée est inspirée de certaines techniques analytiques utilisées en renormalisation en théories quantiques des champs. Nous définissons ensuite une structure d’algèbre de Hopf, avec un coproduit basé sur une règle de type sélection/quotient, et nous démontrons la coassociativité de ce coproduit. Nous analysons finalement la structure de quadri-cogèbre et les structures codendriformes associées. / In this thesis, we focus on the study of Hopf algebras of type I, namely the selection/quotient.We study the new Hopf algebra structure on the vector space spanned by packed words. Weshow that this algebra is free on its irreducible packed words. We also compute the Hilbertseries of this Hopf algebra.We provide a new way to obtain the universality of the Tutte polynomial for matroids. Thisproof uses appropriate characters of Hopf algebra of matroids, algebra introduced by Schmitt(1994). We show that these Hopf algebra characters are solutions of some differential equationswhich are of the same type as the differential equations used to describe the renormalizationgroup flow in quantum field theory. This approach allows us to also prove, in a different way, amatroid Tutte polynomial convolution formula published by Kook, Reiner and Stanton (1999)and by Etienne and Las Vergnas (1998).We define a non-commutative Hopf algebra of graphs. The non-commutativity of the productis obtained thanks to some discrete labels associated to the graph edges. This idea is inspiredfrom certain analytic techniques used in quantum field theory renormalization. We then definea Hopf algebra structure, with a coproduct based on a selection/quotient rule, and prove thecoassociativity of this coproduct. We analyze the associated quadri-coalgebra and codendrifromstructures.

Notre travail porte sur les modules de Demazure sur les algèbres de Kac-Moody de type fini et affine et plus spécialement sur sl^(n). Nous étudions le caractère et la dimension des modules de Demazure. Cette étude nous amène à aborder, d'une part, les opérateurs de Demazure, liés aux caractères, et d'autre part, les polynômes de Demazure, liés à la dimension. Nous prouvons tout d'abord différents résultats d'harmonicité pour les polynômes de Demazure. Puis, pour les algèbres de type fini, nous montrons que les opérateurs de Demazure forment une base des Z[P]^W-endomorphismes de Z[P] et que les polynômes de Demazure forment une base de l'ensemble des polynômes, sur P, harmoniques pour W et à valeur dans Z. Enfin, pour l'algèbre sl^(n), nous définissons et étudions un sous-ensemble E de W de densité non nulle sur lequel nous calculons le caractère réel des modules de Demazure et les polynômes de Demazure. En petit rang nous en déduisons les polynômes pour un sous-ensemble plus grand.

La méthode de factorisation est appliquée sur les données initiales d'un problème de mécanique quantique déja résolu. Les solutions (états propres et fonctions propres) sont presque tous retrouvés. / The factorization methode is applied to the initial data of an already solved quantum mechanics problem. The solutions (eigenfunctions and eigenvalues) are almost all rederived.

Les copules représentent un outil innovant pour modéliser la structure de dépendance de plusieurs variables aléatoires. Introduites par Sklar [1959] pour résoudre un problème de probabilité énoncé par Maurice Fréchet, les copules deviennent essentielles à l'appréhension de nombreux domaines d'application tels que l'hydrologie (Salvadori, De Michele, Kottegoda, et Rosso [2007]), les sciences actuarielles (Frees et Valdez [1998]), ou la finance (Cherubini, Vecchiato, et Luciano [2004]; Mc-Neil, Frey, et Embrechts [2005]). Le grand intérêt est qu'elles fournissent des expressions relativement simples des structures des dépendances liant les marges d'une loi multidimensionnelle. Plus précisément, pour le cas bidimensionnel, une copule C définie sur [0, 1] [indice supérieur 2], associée à une distribution F de marges uniformes F [indice inférieur 1] et F [indice inférieur 2], permet de représenter la fonction de répartition jointe F(x [indice inférieur 1], x [indice inférieur 2]) en fonction de ces marginales F [indice inférieur 1](x [indice inférieur 1]) et F [indice inférieur 2](x [indice inférieur 2]) par la relation : F(x [indice inférieur 1], x [indice inférieur 2]) = C(F [indice inférieur 1](x [indice inférieur 1]), F [indice inférieur 2](x [indice inférieur 2])). Cependant en pratique, la copule est inconnue, d'où l'utilité de l'estimer. Dans ce mémoire nous commençons par les définitions et les propriétés liées aux copules ainsi que les modèles paramétriques des copules. Ensuite nous présentons les différentes méthodes d'estimation: paramétriques, semi-paramétriques et non-paramétriques. Dans ce travail, on a étudié les propriétés asymptotiques d'un estimateur non-paramétrique basé sur les polynômes de Bernstein proposé par Sancetta & Satchell [2004]. Aussi, on a utilisé cet estimateur pour proposer un nouvel estimateur du tau de Kendall.