Ce manuscrit presente plusieurs etudes des desintegrations de mesons B⁰ et B⁰_s en trois corps non-charmes, dont un meson K⁰_S. Ces etudes portent sur les donnees enregistrees par l'experience LHCb pendant le Run I du LHC, correspondant a une luminosite integree de ∫L = 3 fb^-1. Une premiere analyse consiste en une mesure des rapports d'embranchement des modes B⁰_d,s→ K⁰_Sh⁺h'^-, ou h(') designe un kaon ou un pion. Les precedentes mesures par LHCb des rapports d'embranchements de ces modes de desintegration, rapportes a celui du mode B⁰ → K⁰_Sπ⁺π^-, sont mis a jour. De plus, le but principal de cette analyse est de rechercher le mode B⁰_s → K⁰_SK⁺K^-, pas encore observe par les analyses precedentes. Les rapports d'embranchement relatifs sont mesures: B (B⁰_s→ K⁰_Sπ⁺π^-)/B (B⁰→ K⁰_Sπ⁺π^-) = 0.26 ± 0.04(stat.) ± 0.02(syst.) ± 0.01(f_s/f_d), B (B⁰→ K⁰_SK±π^±)/B (B⁰→ K⁰_Sπ⁺π^-) = 0.17 ± 0.02(stat.) ± 0.00(syst.), B (B⁰_s→ K⁰_SK±π^±)/B (B⁰→ K⁰_Sπ⁺π^-) = 1.84 ± 0.07(stat.) ± 0.02(syst.) ± 0.04(f_s/f_d), B (B⁰→ K⁰_SK⁺K^-)/B (B⁰→ K⁰_Sπ⁺π^-) = 0.59 ± 0.02(stat.) ± 0.01(syst.), (1) Une premiere observation de B⁰_s→ K⁰_SK⁺K^- est rapportee, avec une significance globale de 3.7 σ. Une analyse non-etiquetee de saveur et independante du temps du plan de Dalitz de la desintegration B⁰→ K⁰_SK⁺K^- est presentee, en utilisant l'approche isobare. Les rapports d'embranchement quasi-deux-corps des desintegrations B⁰ → K⁰_Sφ⁰, B⁰ → K⁰_S f'₂(1525), B⁰ → K⁰_S f₀(1710), et B⁰ → K⁰_SΧc0 sont mesures. Ils sont compatibles avec les mesures precedentes de BaBar, a l'exception de B⁰→ K⁰_S f₀(1710). (auteur)