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Time: 5.7s
Precision: binary64
Cost: 20096

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\[\frac{4}{\left(\left(3 \cdot \pi\right) \cdot \left(1 - v \cdot v\right)\right) \cdot \sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]
\[\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)} \cdot \left(1 - v \cdot v\right)} \]
(FPCore (v)
 :precision binary64
 (/ 4.0 (* (* (* 3.0 PI) (- 1.0 (* v v))) (sqrt (- 2.0 (* 6.0 (* v v)))))))
(FPCore (v)
 :precision binary64
 (/
  (/ 1.3333333333333333 PI)
  (* (sqrt (fma v (* v -6.0) 2.0)) (- 1.0 (* v v)))))
double code(double v) {
	return 4.0 / (((3.0 * ((double) M_PI)) * (1.0 - (v * v))) * sqrt((2.0 - (6.0 * (v * v)))));
}
double code(double v) {
	return (1.3333333333333333 / ((double) M_PI)) / (sqrt(fma(v, (v * -6.0), 2.0)) * (1.0 - (v * v)));
}
function code(v)
	return Float64(4.0 / Float64(Float64(Float64(3.0 * pi) * Float64(1.0 - Float64(v * v))) * sqrt(Float64(2.0 - Float64(6.0 * Float64(v * v))))))
end
function code(v)
	return Float64(Float64(1.3333333333333333 / pi) / Float64(sqrt(fma(v, Float64(v * -6.0), 2.0)) * Float64(1.0 - Float64(v * v))))
end
code[v_] := N[(4.0 / N[(N[(N[(3.0 * Pi), $MachinePrecision] * N[(1.0 - N[(v * v), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Sqrt[N[(2.0 - N[(6.0 * N[(v * v), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
code[v_] := N[(N[(1.3333333333333333 / Pi), $MachinePrecision] / N[(N[Sqrt[N[(v * N[(v * -6.0), $MachinePrecision] + 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[(1.0 - N[(v * v), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\frac{4}{\left(\left(3 \cdot \pi\right) \cdot \left(1 - v \cdot v\right)\right) \cdot \sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}}
\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)} \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}

Error?

Derivation?

  1. Initial program 1.54

    \[\frac{4}{\left(\left(3 \cdot \pi\right) \cdot \left(1 - v \cdot v\right)\right) \cdot \sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]
  2. Simplified0.02

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{2 + \left(v \cdot v\right) \cdot -6}}} \]
    Proof

    [Start]1.54

    \[ \frac{4}{\left(\left(3 \cdot \pi\right) \cdot \left(1 - v \cdot v\right)\right) \cdot \sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]

    associate-/r* [=>]0.02

    \[ \color{blue}{\frac{\frac{4}{\left(3 \cdot \pi\right) \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}}} \]

    associate-*l* [=>]0.02

    \[ \frac{\frac{4}{\color{blue}{3 \cdot \left(\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)\right)}}}{\sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]

    associate-/r* [=>]0.02

    \[ \frac{\color{blue}{\frac{\frac{4}{3}}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}}{\sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]

    metadata-eval [=>]0.02

    \[ \frac{\frac{\color{blue}{1.3333333333333333}}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{2 - 6 \cdot \left(v \cdot v\right)}} \]

    cancel-sign-sub-inv [=>]0.02

    \[ \frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{\color{blue}{2 + \left(-6\right) \cdot \left(v \cdot v\right)}}} \]

    *-commutative [=>]0.02

    \[ \frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{2 + \color{blue}{\left(v \cdot v\right) \cdot \left(-6\right)}}} \]

    metadata-eval [=>]0.02

    \[ \frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}}{\sqrt{2 + \left(v \cdot v\right) \cdot \color{blue}{-6}}} \]
  3. Applied egg-rr1.56

    \[\leadsto \color{blue}{e^{\mathsf{log1p}\left(\frac{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{1 - v \cdot v}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)}}\right)} - 1} \]
  4. Simplified0.02

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)} \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}} \]
    Proof

    [Start]1.56

    \[ e^{\mathsf{log1p}\left(\frac{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{1 - v \cdot v}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)}}\right)} - 1 \]

    expm1-def [=>]0.02

    \[ \color{blue}{\mathsf{expm1}\left(\mathsf{log1p}\left(\frac{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{1 - v \cdot v}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)}}\right)\right)} \]

    expm1-log1p [=>]0.02

    \[ \color{blue}{\frac{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{1 - v \cdot v}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)}}} \]

    associate-/l/ [=>]0.02

    \[ \color{blue}{\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)} \cdot \left(1 - v \cdot v\right)}} \]
  5. Final simplification0.02

    \[\leadsto \frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{\mathsf{fma}\left(v, v \cdot -6, 2\right)} \cdot \left(1 - v \cdot v\right)} \]

Alternatives

Alternative 1
Error0.02%
Cost13824
\[\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\left(1 - v \cdot v\right) \cdot \sqrt{2 + v \cdot \left(v \cdot -6\right)}} \]
Alternative 2
Error1.07%
Cost13568
\[\frac{1.3333333333333333 \cdot \frac{1}{\pi}}{\sqrt{2 + v \cdot \left(v \cdot -6\right)}} \]
Alternative 3
Error1.07%
Cost13440
\[\frac{\frac{1.3333333333333333}{\pi}}{\sqrt{2 + v \cdot \left(v \cdot -6\right)}} \]
Alternative 4
Error2.64%
Cost13056
\[1.3333333333333333 \cdot \frac{\sqrt{0.5}}{\pi} \]
Alternative 5
Error1.13%
Cost13056
\[\frac{1.3333333333333333}{\frac{\pi}{\sqrt{0.5}}} \]

Error

Reproduce?

herbie shell --seed 2023102 
(FPCore (v)
  :name "Falkner and Boettcher, Equation (22+)"
  :precision binary64
  (/ 4.0 (* (* (* 3.0 PI) (- 1.0 (* v v))) (sqrt (- 2.0 (* 6.0 (* v v)))))))