C'est sûrement un peu présomptueux de ma part de poster dans la rubrique agrégation ! Mais un essai quand même.
Soit A = cos(a) € [-1;1], soit eps € IR+*
Il existe d € IR+*, d < pi, et |x-a| < d => |cos(x) - cos(a) | < eps
Il existe N0 tq n >= N0 => |u(n+1)-u(n)| < d < pi
A = { n, n > N0, il existe k € IN, u(n) >= a+2*k*pi }
A est non vide car u(n) -> +oo
Soit n0 = min A (une partie non vide de IN admet un plus petit élément).
Alors |u(n0)- a+2*k*pi | <= |u(n0)-u(n0-1)| <= d
Alors |cos(u(n0)) - A| < eps par périodicité de cos et cos(u(n)) est bien dense dans [-1;1]
Le résultat tient aussi avec sin et toute fonction périodique C° : f(n) est dense dans f(IR+*).