Nous étudions d'abord l'analyticité des applications CR entre deux hypersurfaces dans des variétés presque complexes. Nous démontrons l'analyticité d'une telle application dans deux cas distincts : premièrement dans le cas où les hypersurfaces de départ et d'arrivée sont le bord d'un domaine modèle et la structure presque complexe est une structure modèle, deuxièmement dans le cas où la structure presque complexe d'arrivée est une déformation d'une structure modèle et lorsque les hypersurfaces sont des petites perturbations de l'hypersurface $partialh$ définie par $partial h={zinC^n,RE(z_n)+|z'|^2=0}$. La preuve utilise la méthode de prolongation des systèmes d'équations aux dérivées partielles ainsi que la théorie des systèmes complets. Nous appliquons ensuite ces résultats pour généraliser le Théorème de Poincaré-Alexander au cas presque complexe. Le Théorème de Poincaré-Alexander stipule qu'une application holomorphe définie sur un ouvert de la boule unité de $C^n$ peut, sous certaines conditions, être prolongée en un biholomorphisme de la boule unité. Dans le cadre presque complexe, la boule unité n'est plus, à biholomorphisme près, le seul domaine strictement pseudoconvexe et homogène. Un domaine strictement pseudoconvexe et homogène est biholomorphe à un domaine modèle. Nous donnons ainsi une genéralisation du Théorème de Poincaré-Alexander pour les domaines modèles. Enfin, nous définissons les applications $J$-quasiconformes et démontrons que les ouverts et les sous variétés totalement réelles incluses dans le bord du domaine constituent des ensembles d'unicité pour les applications $J$-quasiconformes. Nous démontrons aussi qu'une application $J$-quasiconforme qui admet des limites nulles en tout point d'une sous-variété totatemement réelle incluse dans le bord du domaine est identiquement nulle. / We study the real analyticity of a CR mapping between two hypersurfaces in almost complex manifolds. We prove that a CR mapping defined on the boundary of a model domain is real analytic. We also prove that a CR mapping is real analytic when the almost complex structure of the codomain is a deformation of a model structure and when the hypersurfaces are small deformation of the hypersurface $partial h$ defined by $partial h={zinC^n,RE(z_n)+|z'|^2=0}$. We make use of a method of prolongation for the tangential Cauchy-Riemann equations and a result about complete systems. Then, we use the previous result to extend the Poincaré-Alexander Theorem in the almost complex case. The Poincaré-Alexander Theorem states that holomorphic mappings defined on an open subset of the unit ball of $C^n$ may, under certain conditions, be extended to a biholomorphism of the unit ball. In a complex manifold, every strongly pseudoconvex homogeneous domain is biholomorphic to the unit ball. In an almost complex manifold, the unit ball is not the only strongly pseudoconvex homogeneous domain. A strongly pseudoconvex homogeneous domain is biholomorphic to a model domain. We extend the Poincaré-Alexander Theorem theorem to model domains. Finally, we define $J$-quasiconformal mappings and we prove that open sets and totally real submanifolds of the boundary are unicity sets for $J$-quasiconformal mappings. We also prove that a $J$-quasiconformal mapping admitting zero limits at every point of a totally real submanifold of the boundary is identically zero.

L'objet principal de cette thèse est de généraliser un certain nombre de résultats bien connus de la géométrie algébrique au cas k"{a}hlerien non nécessairement projectif. On généralise d'abord le théorème d'annulation de Nadel au cas k"{a}hlerien arbitraire. On obtient aussi un cas particulier du théorème d'annulation de Kawamata-Viehweg pour les variétés qui admettent une fibration vers un tore dont la fibre générique est projective. En utilisant ce résultat, on étudie le problème de déformation pour les variétés k"{a}hlériennes compactes sous une hypothèse portant sur les fibrés canoniques. On étudie enfin les variétés à fibré anticonique nef. On montre que si le fibré anticanonique est nef, alors le fibré tangent est à pentes semi-positif relative à la filtration de Harder-Narasimhan pour la polarization $omega_X ^{n-1}$. Comme application, on donne une preuve simple de la surjectivité de l'application d'Albanese, et on étudie aussi la trivialité locale de l'application d'Albanese. / The aim of this thesis is to generalize a certain number of results of algebraic geometry to K"{a}hler geometry. We first generalize the Nadel vanishing theorem to arbitrary compact K"{a}hler manifolds. We prove also a particular version of the Kawamata-Viehweg vanishing theorem for manifolds admitting a fibration to a torus such that the generic fiber is projective. Using this result, we study the theory of deformations of compact Kähler manifolds under certain assumptions on their canonical bundles. Finally, we study varieties with nef anticanonical bundles. We prove that the slopes of the Harder-Narasimhan filtration of the tangent bundles with respect to a polarization of the form $omega_X^{n-1}$ are semi-positive. As an application, we give a simple proof of the surjectivity of the Albanese map, and we investigate also the local triviality of the Albanese map.

Les polynômes modulaires sont utilisés dans le calcul de graphes d’isogénies, le calcul des polynômes de classes ou le comptage du nombre de points d’une courbe elliptique, et sont donc fondamentaux pour la cryptographie basée sur les courbes elliptiques. Des polynômes analogues sur les surfaces abéliennes principalement polarisées ont été introduits par Régis Dupont en 2006, qui a également proposé un algorithme pour les calculer, et des résultats théoriques sur ces polynômes ont été donnés dans un article de Bröker–Lauter, en 2009. Mais les polynômes sont très gros et ils n’ont pu être calculés que pour l’exemple minimal p = 2. Dans cette thèse, nous poursuivons les travaux de Dupont et Bröker–Lauter en permettant de calculer des polynômes modulaires pour des invariants basés sur les thêta constantes, avec lesquels nous avons pu calculer les polynômes jusqu’à p = 7, tout en démontrant des propriétés de ces polynômes. Mais des exemples plus grands ne semblent pas envisageables. Ainsi, nous proposons une nouvelle définition des polynômes modulaires dans laquelle l’on se restreint aux surfaces abéliennes principalement polarisées qui ont multiplication réelle par l’ordre maximal d’un corps quadratique réel afin d’obtenir des polynômes plus petits. Nous présentons alors de nombreux exemples de polynômes et des résultats théoriques. / Modular polynomials on elliptic curves are a fundamental tool used for the computation of graph of isogenies, class polynomials or for point counting. Thus, they are fundamental for the elliptic curve cryptography. A generalization of these polynomials for principally polarized abelian surfaces has been introduced by Régis Dupont in 2006, who has also described an algorithm to compute them, while theoretical results can been found in an article of Bröker– Lauter of 2009. But these polynomials being really big, they have been computed only in the minimal case p = 2. In this thesis, we continue the work of Dupont and Bröker–Lauter by defining and giving theoretical results on modular polynomials with new invariants, based on theta constants. Using these invariants, we have been able to compute the polynomials until p = 7 but bigger examples look intractable. Thus we define a new kind of modular polynomials where we restrict on the surfaces having real multiplication by the maximal order of a real quadratic field. We present many examples and theoretical results.

Le but de cette thèse est d’étendre les résultats de l'article [B-M] sur les relations entre variétés moment-angle et variétés complexes. On s'intéressera ici aux variétés moment-angle issues d'une décomposition simpliciale (et non simplement polytopale) de la sphère. On cherchera ensuite à utiliser la relation entre ces deux types d’objets pour comprendre la topologie de certaines variétés complexes.[B-M] F.Bosio, L.Meersseman, Real quadrics in Cn, complex manifolds and polytopes, Acta Mathematica, 197 (2006), n° 1, 53 -- 127. / The aim of this thesis is to extend the results of the article [B-M] on the relations between moment-angle complexes and complex manifolds. We will focus here on moment-angle complexes defined by a simplicial (not only polytopal) decomposition of the sphere. We will also seek to use the relationship between these two kinds of objects to be understand the topology of several complex manifolds. [B-M] F.Bosio, L.Meersseman, Real quadrics in Cn, complex manifolds and polytopes, Acta Mathematica, 197 (2006), n° 1, 53 -- 127.

L'objet de ce travail est de généraliser au cas des variétés feuilletées par variétés complexes la théorie des déformations de variétés complexes compactes développée notamment par les travaux de Kodaira et Spencer vers la fi n des années cinquante. Après avoir défni la notion de famille de déformations de variétés feuilletées par variétés complexes compactes, nous avons pu obtenir un analogue des théorèmes de rigidité, de complétude et d'existence dans notre cadre. Les méthodes de démonstration usant de la théorie du potentiel ne sont pas généralisables car les opérateurs différentiels considérés ici ne sont plus elliptiques. On se tourne alors vers des techniques de séries majorantes pour obtenir ces résultats, en particulier pour le théorème d'existence qui généralise la démonstration faite par Forster et Knorr en 1974. / The aim of this work is to generalise the study of deformations of complex manifolds by kodaira and Spencer to the case of manifolds foliated by complex manifolds. After defning the notion of family of deformations of compact manifold foliated by complex manifolds, we prove a theorem of rigidity, one of completeness and one of existence in our framework. We can not apply one potential theory here, so we have to use power series technics.

A une représentation de p-torsion du groupe de Galois absolu d'un corps p-adique, M. Kisin associe un espace de modules, appelé par la suite variété de Kisin par G. Pappas et M. Rapoport. Ces variétés ont été introduites afin de démontrer plusieurs résultats de modularité sur les représentations galoisiennes. Elles se sont révélées utiles également pour construire certains anneaux de déformations voire les calculer. Plus récemment elles ont été utilisées pour munir le champ des représentations galoisiennes de torsion d'une structure algébrique. Par ailleurs ces variétés ressemblent formellement aux variétés de Deligne-Lusztig affines. En particulier leur définition s'étend dans le cadre de la théorie des groupes réductifs. Dans cette thèse, nous étudions la dimension de certaines variétés de Kisin dans le cas de la restriction des scalaires à la Weil du groupe linéaire général GLd. En nous basant sur des méthodes issues du cadre Deligne-Lusztig et en suivant les travaux de E. Viehmann et X. Caruso, nous définissons une stratification de la variété de Kisin. Nous encadrons ensuite la dimension des strates, puis étudions le problème de la maximisation de la dimension sur l'ensemble des strates. Cela permet de démontrer des encadrements pour la dimension des variétés de Kisin considérées. Comme dans le cas des variétés de Deligne-Lusztig affines, la somme des racines positives intervient dans l'encadrement de la dimension. / Given a p-torsion representation of the absolute Galois group of a p-adic field, M. Kisin defines a moduli space, which was named Kisin variety afterwards by G. Pappas and M. Rapoport. These varieties were first introduced in order to prove several modularity results on Galois representations. They were also used for constructing certain Galois deformation rings and computing some of them. Besides, they were involved in a recent work aiming at defining an algebraic structure on the stack of torsion Galois representations. It turns out that these varieties are formally similar to affine Deligne-Lusztig varieties. In particular their definition extends to the framework of reductive groups. In this thesis, we study the dimension of some Kisin varieties corresponding to the scalar restriction of the general linear group GLd. Inspired by methods coming from Deligne-Lusztig theory and following works by E. Viehmann and X. Caruso, we define a stratification on the given Kisin variety. Then we bound from below and from above the dimension of the strata, and we address the problem of maximizing the dimension over all strata. This allows us to derive the announced bounds on the dimension. As for affine Deligne-Lusztig varieties, the sum of the positive roots appears in the bounds.

Cette thèse se situe à l'interface entre la géométrie algébrique et les systèmes dynamiques. Le but est d'analyser la dynamique des automorphismes (ou, plus généralement, des transformations birationnelles) de variété compactes kaehleriennes avec première classe de Chern nulle, notamment des variétés hyperkaehleriennes. J'étudie l'existence de structures géométriques invariantes par la dynamique, en particulier fibrations et feuilletages, sous des hypothèses sur l'action en cohomologie de la transformation considérée / This thesis lies at the interface between algebraic geometry and dynamical systems. The goal is to analyse the dynamical behaviour of automorphisms (or, more generally, of birational transformations) of compact Kaehler manifolds having trivial first Chern class, in particular of hyperkaehler manifolds. I study the existence of geometric structures which are preserved by the dynamics, in particular fibrations and foliations, under some assumptions about the cohomological action of the transformation

On introduit le concept d'une variété aléatoire stationnaire avec l'objectif de traiter de façon unifiée les résultats sur les variétés avec un group d'isométries transitif, les variétés avec quotient compact, et les feuilles génériques d'un feuilletage compact. On démontre des inégalités entre la vitesse de fuite, l'entropie du mouvement brownien et la croissance de volume de la variété aléatoire, en généralisant des résultats d'Avez, Kaimanovich, et Ledrappier. Dans la deuxième partie on démontre que la fonction feuille d'un feuilletage compact est semicontinue, en obtenant comme conséquences le théorème de stabilité local de Reeb, une partie du théorème de structure local pour les feuilletages à feuilles compactes d'Epstein, et un théorème de continuité d'Álvarez et Candel. / We introduce the concept of a stationary random manifold with the objective of treating in a unified way results about manifolds with transitive isometry group, manifolds with a compact quotient, and generic leaves of compact foliations. We prove inequalities relating linear drift and entropy of Brownian motion with the volume growth of such manifolds, generalizing previous work by Avez, Kaimanovich, and Ledrappier among others. In the second part we prove that the leaf function of a compact foliation is semicontinuous, obtaining as corollaries Reeb's local stability theorem, part of Epstein's the local structure theorem for foliations by compact leaves, and a continuity theorem of Álvarez and Candel.

Soient $K$ un corps de nombres et $A$ une variété abélienne sur $K$ dont nous notons $g$ la dimension. Pour tout premier $ell$, le module de Tate $ell$-adique de $A$ nous fournit une représentation $ell$-adique du groupe de Galois absolu de $K$, et c'est à l'image de ces représentations galoisiennes que l'on s'intéresse dans cette thèse.Pour de nombreuses classes de variétés abéliennes on possède une description de ces images à une erreur finie près : le premier but de ce travail est de quantifier explicitement cette erreur dans plusieurs cas différents. On parvient à résoudre complètement le problème pour une courbe elliptique sans multiplication complexe, ou plus généralement pour un produit de telles courbes elliptiques, et pour toute variété abélienne géométriquement simple admettant multiplication complexe. Pour d'autres classes de variétés abéliennes $A/K$ on obtient seulement une description de l'image de Galois pour tout premier $ell$ plus grand qu'une certaine borne (que l'on calcule explicitement, et qui est polynomiale en le degré de $K$ et en la hauteur de Faltings de $A$) : nous prouvons de tels résultats pour toute surface abélienne semistable et géométriquement simple et pour les variétés dites "de type $operatorname{GL}_2$''. On montre également un résultat semblable, mais un peu affaibli, pour de nombreuses variétés abéliennes de dimension impaire dont l'anneau des endomorphismes est réduit à $mathbb{Z}$.On s'intéresse ensuite à l'action de Galois sur des variétés abéliennes non simples, et on donne des conditions suffisantes pour que les représentations galoisiennes qui leur sont associées se décomposent elles-mêmes en produit. Finalement on étudie l'intersection entre les extensions cyclotomiques d'un corps de nombres $K$ et les corps engendrés par les points de torsion d'une variété abélienne sur $K$, et on établit des propriétés d'uniformité des degrés de ces intersections. / Let $K$ be a number field and $A$ be a $g$-dimensional abelian variety over $K$. For every prime $ell$, the $ell$-adic Tate module of $A$ gives rise to an $ell$-adic representation of the absolute Galois group of $K$; in this thesis we set out to study the images of the Galois representations arising in this way.For various classes of abelian varieties a description of these images is known up to finite error, and the first aim of this work is to explicitly quantify this error for a number of different cases. We provide a complete solution for the case of elliptic curves without complex multiplication (and more generally for products thereof) and for geometrically simple abelian varieties of CM type. For other classes of abelian varieties we can only describe the Galois image when the prime $ell$ is above a certain bound (which we compute explicitly in terms of $A$, and which is polynomial in $[K:mathbb{Q}]$ and in the Faltings height of $A$): we obtain such results for geometrically simple, semistable abelian surfaces and for "$operatorname{GL}_2$-type" varieties. We also prove similar (but slightly weaker) results for many abelian varieties of odd dimension with trivial endomorphism algebra.We then consider the Galois action on non-simple abelian varieties, and we give sufficient conditions for the associated Galois representations to decompose as a product.Finally, we investigate the structure of the intersection between the cyclotomic extensions of a number field $K$ and the fields generated by the torsion points of an abelian variety over $K$, proving a uniformity property for the degrees of such intersections.

Cette thèse a pour objet l'étude de quelques propriétés arithmétiques et géométriques des variétés de Shimura orthogonales. Ces variétés apparaissent naturellement comme espaces de modules de structures de Hodge de type K3. Dans certains cas, elles paramètrent des objets géométriques tels que les surfaces K3 et leurs analogues en dimensions supérieures, les variétés hyperkähleriennes. Ce point de vue modulaire sera notre fil conducteur tout au long de ce mémoire. Ainsi, dans la première partie, on démontre un résultat d'équirépartition du lieu de Hodge dans les variations de structures de Hodge de type K3 au dessus d'une courbe complexe quasi-projective. Dans la deuxième partie, on étudie des analogues arithmétiques du résultat précédent. Un exemple d'énoncés qu'on obtient est le suivant: étant donnée une surface K3 définie sur un corps de nombres et ayant partout bonne réduction, alors sous certaine hypothèse d'approximation, il existe une spécialisation telle que le nombre de Picard géométrique croît strictement. Dans la troisième partie, on relie les problèmes du saut de nombre de Picard dans les familles de surfaces K3 à la question de construction de courbes rationnelles sur ces surfaces. Enfin, on étend un résultat de Bogomolov et Tschinkel. On montre notamment que toute surface K3 définie sur un corps algébriquement clos de caractéristique quelconque et admettant une fibration elliptique non-isotriviale contient une infinité de courbes rationnelles. / This thesis deals with some arithmetical and geometrical aspects of orthogonal Shimura varieties. These varieties appear naturally as moduli spaces of Hodge structures of K3 type. In some cases, they parametrize geometric objects as K3 surfaces and their analogous in higher dimensions, the hyperkähler varieties. This modular point of view will be our guiding principle throughout this dissertation. In the first part, we prove an equidistribution result of the Hodge locus in variations of Hodge structures of K3 type above complex quasi-projective curves. In the second part, we study analogous results in the arithemtic setting. An example of statements we get is the following: given a K3 surface having everywhere good reduction and satisfying an approximation hypothesis, there exists a specialization with strictly increasing geometric Picard rank. In both cases, our methods take advantage of the rich arithmetic, automorphic and geometric structure of orthogonal Shimura varieties as well as the Kuga-Satake construction that links them to moduli spaces of abelian varieties. Finally, we extend a result of Bogomolov and Tschinkel. In particular, we show that any K3 surface defined over an algebraically closed field of arbitrary characteristic and admitting a non-isotrivial elliptic fibration contains infinitely many rational curves.