?

Average Error: 58.2 → 0.8
Time: 12.5s
Precision: binary64
Cost: 19904

?

\[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - im} - e^{im}\right) \]
\[\cos re \cdot \left(-im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right) \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (* (* 0.5 (cos re)) (- (exp (- 0.0 im)) (exp im))))
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (+ (* (cos re) (- im)) (* -0.16666666666666666 (* (pow im 3.0) (cos re)))))
double code(double re, double im) {
	return (0.5 * cos(re)) * (exp((0.0 - im)) - exp(im));
}
double code(double re, double im) {
	return (cos(re) * -im) + (-0.16666666666666666 * (pow(im, 3.0) * cos(re)));
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    code = (0.5d0 * cos(re)) * (exp((0.0d0 - im)) - exp(im))
end function
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    code = (cos(re) * -im) + ((-0.16666666666666666d0) * ((im ** 3.0d0) * cos(re)))
end function
public static double code(double re, double im) {
	return (0.5 * Math.cos(re)) * (Math.exp((0.0 - im)) - Math.exp(im));
}
public static double code(double re, double im) {
	return (Math.cos(re) * -im) + (-0.16666666666666666 * (Math.pow(im, 3.0) * Math.cos(re)));
}
def code(re, im):
	return (0.5 * math.cos(re)) * (math.exp((0.0 - im)) - math.exp(im))
def code(re, im):
	return (math.cos(re) * -im) + (-0.16666666666666666 * (math.pow(im, 3.0) * math.cos(re)))
function code(re, im)
	return Float64(Float64(0.5 * cos(re)) * Float64(exp(Float64(0.0 - im)) - exp(im)))
end
function code(re, im)
	return Float64(Float64(cos(re) * Float64(-im)) + Float64(-0.16666666666666666 * Float64((im ^ 3.0) * cos(re))))
end
function tmp = code(re, im)
	tmp = (0.5 * cos(re)) * (exp((0.0 - im)) - exp(im));
end
function tmp = code(re, im)
	tmp = (cos(re) * -im) + (-0.16666666666666666 * ((im ^ 3.0) * cos(re)));
end
code[re_, im_] := N[(N[(0.5 * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Exp[N[(0.0 - im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - N[Exp[im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
code[re_, im_] := N[(N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * (-im)), $MachinePrecision] + N[(-0.16666666666666666 * N[(N[Power[im, 3.0], $MachinePrecision] * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - im} - e^{im}\right)
\cos re \cdot \left(-im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)

Error?

Try it out?

Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Target

Original58.2
Target0.2
Herbie0.8
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;\left|im\right| < 1:\\ \;\;\;\;-\cos re \cdot \left(\left(im + \left(\left(0.16666666666666666 \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) + \left(\left(\left(\left(0.008333333333333333 \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - im} - e^{im}\right)\\ \end{array} \]

Derivation?

  1. Initial program 58.2

    \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - im} - e^{im}\right) \]
  2. Simplified58.2

    \[\leadsto \color{blue}{\left(\cos re \cdot -0.5\right) \cdot \left(e^{im} - e^{-im}\right)} \]
    Proof

    [Start]58.2

    \[ \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - im} - e^{im}\right) \]

    rational.json-simplify-25 [=>]58.2

    \[ \color{blue}{\left(-0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{im} - e^{0 - im}\right)} \]

    rational.json-simplify-69 [=>]58.2

    \[ \color{blue}{\frac{0.5 \cdot \cos re}{-1}} \cdot \left(e^{im} - e^{0 - im}\right) \]

    rational.json-simplify-19 [=>]58.2

    \[ \color{blue}{\left(\cos re \cdot \frac{0.5}{-1}\right)} \cdot \left(e^{im} - e^{0 - im}\right) \]

    metadata-eval [=>]58.2

    \[ \left(\cos re \cdot \color{blue}{-0.5}\right) \cdot \left(e^{im} - e^{0 - im}\right) \]

    rational.json-simplify-68 [=>]58.2

    \[ \left(\cos re \cdot -0.5\right) \cdot \left(e^{im} - e^{\color{blue}{-im}}\right) \]
  3. Taylor expanded in im around 0 0.8

    \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right) + -1 \cdot \left(\cos re \cdot im\right)} \]
  4. Simplified0.8

    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(-im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
    Proof

    [Start]0.8

    \[ -0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right) + -1 \cdot \left(\cos re \cdot im\right) \]

    rational.json-simplify-41 [=>]0.8

    \[ \color{blue}{-1 \cdot \left(\cos re \cdot im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right)} \]

    rational.json-simplify-3 [=>]0.8

    \[ \color{blue}{\cos re \cdot \left(-1 \cdot im\right)} + -0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right) \]

    rational.json-simplify-39 [=>]0.8

    \[ \cos re \cdot \color{blue}{\left(im \cdot -1\right)} + -0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right) \]

    rational.json-simplify-71 [<=]0.8

    \[ \cos re \cdot \color{blue}{\left(-im\right)} + -0.16666666666666666 \cdot \left(\cos re \cdot {im}^{3}\right) \]

    rational.json-simplify-39 [=>]0.8

    \[ \cos re \cdot \left(-im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \color{blue}{\left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
  5. Final simplification0.8

    \[\leadsto \cos re \cdot \left(-im\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right) \]

Alternatives

Alternative 1
Error0.8
Cost13568
\[\left(\cos re \cdot -0.5\right) \cdot \left(2 \cdot im + 0.3333333333333333 \cdot {im}^{3}\right) \]
Alternative 2
Error0.8
Cost13568
\[\frac{\cos re \cdot \left(im + \left(0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + im\right)\right)}{-2} \]
Alternative 3
Error1.0
Cost13312
\[-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3} - im \cdot \cos re \]
Alternative 4
Error1.1
Cost6656
\[\cos re \cdot \left(-im\right) \]
Alternative 5
Error29.1
Cost128
\[-im \]

Error

Reproduce?

herbie shell --seed 2023066 
(FPCore (re im)
  :name "math.sin on complex, imaginary part"
  :precision binary64

  :herbie-target
  (if (< (fabs im) 1.0) (- (* (cos re) (+ (+ im (* (* (* 0.16666666666666666 im) im) im)) (* (* (* (* (* 0.008333333333333333 im) im) im) im) im)))) (* (* 0.5 (cos re)) (- (exp (- 0.0 im)) (exp im))))

  (* (* 0.5 (cos re)) (- (exp (- 0.0 im)) (exp im))))