Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

L'objectif de cette thèse est l'étude d'une classe d'équations aux dérivées partielles sous-elliptiques semi-linéaires avec un potentiel singulier sur le groupe de Heisenberg. Le terme non linéaire de cette équation est contrôlée par les inégalités de Sobolev et la singularité est contrôlé par l'inégalité de Hardy. Ce problème est une généralisation du problème classique de l'espace euclidien. Le premier résultat de cette thèse est une généralisation de l'inégalité classique Hardy avec un potentiel singulier dont la croissance est exactement l'analogue de celle du cas classique. Le second résultat est d'établir l'existence de solution du problème de Dirichlet semi-linéaire avec un potentiel singulier sur le groupe de Heisenberg en utilisant la théorie de points critiques, comme le théorème de Rabinowitz et de Palais-Smale.

Une nouvelle notion d'enlacement pour les paires d'ensembles $A\subset B$, $P\subset Q$ dans un espace de Hilbert de type $X=Y\oplus Y^{\perp}$ avec $Y$ séparable, appellée $\tau$-enlacement, est définie. Le modèle pour cette définition est la généralisation de l'enlacement homotopique et de l'enlacement au sens de Benci-Rabinowitz faite par Frigon. En utilisant la théorie du degré développée dans un article de Kryszewski et Szulkin, plusieurs exemples de paires $\tau$-enlacées sont donnés. Un lemme de déformation est établi et utilisé conjointement à la notion de $\tau$-enlacement pour prouver un théorème d'existence de point critique pour une certaine classe de fonctionnelles sur $X$. De plus, une caractérisation de type minimax de la valeur critique correspondante est donnée. Comme corollaire de ce théorème, des conditions sont énoncées sous lesquelles l'existence de deux points critiques distincts est garantie. Deux autres théorèmes de point critiques sont démontrés dont l'un généralise le théorème principal de l'article de Kryszewski et Szulkin mentionné ci-haut. / A new notion of linking for pairs of sets $A\subset B$, $P\subset Q$ in a Hilbert space of the form $X=Y\oplus Y^{\perp}$ with $Y$ separable, called $\tau$-linking, is defined. The model for this definition is the generalization of homotopical linking and linking in the sense of Benci-Rabinowitz made by Frigon. Using the degree theory developped in an article of Kryszewski and Szulkin, many examples of $\tau$-linking pairs are given. A deformation lemma is established and used jointly with the notion of $\tau$-linking to prove an existence theorem for critical points of a certain class of functionals defined on $X$. Moreover, a characterization of a minimax nature for the corresponding critical value is given. As a corollary of this theorem, conditions are stated under which the existence of two distinct critical points is guaranteed. Two other critical point theorems are demonstrated, one of which generalizes the main theorem of the article of A new notion of linking for pairs of sets $A\subset B$, $P\subset Q$ in a Hilbert space of the form $X=Y\oplus Y^{\perp}$ with $Y$ separable, called $\tau$-linking, is defined. The model for this definition is the generalization of homotopical linking and linking in the sense of Benci-Rabinowitz made by Frigon~\cite{frigon:1}. Using the degree theory developped in~\cite{szulkin:1}, many examples of $\tau$-linking pairs are given. A deformation lemma is established and used jointly with the notion of $\tau$-linking to prove an existence theorem for critical points of a certain class of functionals defined on $X$. Moreover, a characterization of a minimax nature for the corresponding critical value is given. As a corollary of this theorem, conditions are stated under which the existence of two distinct critical points is guaranteed. Two other critical point theorems are demonstrated, one of which generalizes the main theorem of the article by Kryszewski and Szulkin cited above.

Une nouvelle notion d'enlacement pour les paires d'ensembles $A\subset B$, $P\subset Q$ dans un espace de Hilbert de type $X=Y\oplus Y^{\perp}$ avec $Y$ séparable, appellée $\tau$-enlacement, est définie. Le modèle pour cette définition est la généralisation de l'enlacement homotopique et de l'enlacement au sens de Benci-Rabinowitz faite par Frigon. En utilisant la théorie du degré développée dans un article de Kryszewski et Szulkin, plusieurs exemples de paires $\tau$-enlacées sont donnés. Un lemme de déformation est établi et utilisé conjointement à la notion de $\tau$-enlacement pour prouver un théorème d'existence de point critique pour une certaine classe de fonctionnelles sur $X$. De plus, une caractérisation de type minimax de la valeur critique correspondante est donnée. Comme corollaire de ce théorème, des conditions sont énoncées sous lesquelles l'existence de deux points critiques distincts est garantie. Deux autres théorèmes de point critiques sont démontrés dont l'un généralise le théorème principal de l'article de Kryszewski et Szulkin mentionné ci-haut. / A new notion of linking for pairs of sets $A\subset B$, $P\subset Q$ in a Hilbert space of the form $X=Y\oplus Y^{\perp}$ with $Y$ separable, called $\tau$-linking, is defined. The model for this definition is the generalization of homotopical linking and linking in the sense of Benci-Rabinowitz made by Frigon. Using the degree theory developped in an article of Kryszewski and Szulkin, many examples of $\tau$-linking pairs are given. A deformation lemma is established and used jointly with the notion of $\tau$-linking to prove an existence theorem for critical points of a certain class of functionals defined on $X$. Moreover, a characterization of a minimax nature for the corresponding critical value is given. As a corollary of this theorem, conditions are stated under which the existence of two distinct critical points is guaranteed. Two other critical point theorems are demonstrated, one of which generalizes the main theorem of the article of A new notion of linking for pairs of sets $A\subset B$, $P\subset Q$ in a Hilbert space of the form $X=Y\oplus Y^{\perp}$ with $Y$ separable, called $\tau$-linking, is defined. The model for this definition is the generalization of homotopical linking and linking in the sense of Benci-Rabinowitz made by Frigon~\cite{frigon:1}. Using the degree theory developped in~\cite{szulkin:1}, many examples of $\tau$-linking pairs are given. A deformation lemma is established and used jointly with the notion of $\tau$-linking to prove an existence theorem for critical points of a certain class of functionals defined on $X$. Moreover, a characterization of a minimax nature for the corresponding critical value is given. As a corollary of this theorem, conditions are stated under which the existence of two distinct critical points is guaranteed. Two other critical point theorems are demonstrated, one of which generalizes the main theorem of the article by Kryszewski and Szulkin cited above.