Abstract : Let S be a compact oriented surface equipped with n+1 distinguished points. In the first chapter of this thesis, we recall the theory of efficient representatives for a pseudo-Anosov element of the mapping class group of S. This objects have been introduced by Bestvina-Handel and Los.
In the second chapter, we expose the theory of good representatives and super efficient representatives of a pseudo-Anosov map fixing the puncture x_0. We show that the set of super efficient representatives has a special structure : it is a union of a finite number of cycles, the cycles are looped around when applying some elementary combinatorial operations. We derive from this result algorithms to decide if a given homeomorphism f - or its isotopy class - admits a root fixing x_0, or commutes with a finite order homeomorphism fixing x_0. We also give a new solution to the conjugacy problem among pseudo-Anosov elements of the mapping class group fixing x_0.
In the third chapter, we consider a homeomorphism f of the disk and O a periodic orbit for f of period n>=3. We give a lower bound for the topological entropy of the homeomorphisms isotopic to f relatively to O. This estimation is obtained using the theory of efficient representatives.
In the fourth chapter, we give necessary and sufficient conditions for a given n-string braid beta to admit a destabilization or an exchange move. These conditions are expressed in terms of the element of the mapping class group induced by the braid beta.
Résumé : Dans le premier chapitre de ce travail, nous rappelons la théorie des représentants efficaces d'un élément pseudo-Anosov du mapping class group d'une surface S compacte orientée munie de n+1 points marqués. Ces objets ont été introduits par Bestvina-Handel et Los.
Le deuxième chapitre contient l'exposé de la théorie des bons représentants et des représentants super efficaces d'un homéomorphisme pseudo-Anosov f fixant le point marqué x_0. Nous montrons ensuite un résultat de structure sur l'ensemble des représentants super efficaces : cet ensemble est une union d'un nombre fini de cycles qui sont parcourus en appliquant des opérations combinatoires. Nous en déduisons des algorithmes permettant de décider si l'homéomorphisme f - ou, ce qui est équivalent, sa classe d'isotopie - admet une racine fixant x_0, ou commute avec un élément d'ordre fini fixant x_0. Nous en déduisons également une nouvelle solution au problème de conjugaison parmi les éléments pseudo-Anosov du mapping class group qui fixent x_0.
Dans le troisième chapitre, nous considérons un homéomorphisme f du disque et O une orbite de période n>=3 pour f. Nous donnons une minoration de l'entropie topologique des homéomorphismes isotopes à f relativement à O. Cette minoration est obtenue à l'aide de la théorie des représentants efficaces.
Dans le quatrième chapitre, nous donnons des conditions nécessaires et suffisantes pour qu'une tresse beta à n brins admette une déstabilisation ou un mouvement d'échange. Ces conditions sont des propriétés sur l'élément du mapping class group induit par la tresse beta.