math.cos on complex, imaginary part

Percentage Accurate: 66.3% → 99.9%
Time: 9.5s
Alternatives: 15
Speedup: 2.9×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (* (* 0.5 (sin re)) (- (exp (- im)) (exp im))))
double code(double re, double im) {
	return (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    code = (0.5d0 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im))
end function
public static double code(double re, double im) {
	return (0.5 * Math.sin(re)) * (Math.exp(-im) - Math.exp(im));
}
def code(re, im):
	return (0.5 * math.sin(re)) * (math.exp(-im) - math.exp(im))
function code(re, im)
	return Float64(Float64(0.5 * sin(re)) * Float64(exp(Float64(-im)) - exp(im)))
end
function tmp = code(re, im)
	tmp = (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
end
code[re_, im_] := N[(N[(0.5 * N[Sin[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Exp[(-im)], $MachinePrecision] - N[Exp[im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)
\end{array}

Sampling outcomes in binary64 precision:

Local Percentage Accuracy vs ?

The average percentage accuracy by input value. Horizontal axis shows value of an input variable; the variable is choosen in the title. Vertical axis is accuracy; higher is better. Red represent the original program, while blue represents Herbie's suggestion. These can be toggled with buttons below the plot. The line is an average while dots represent individual samples.

Accuracy vs Speed?

Herbie found 15 alternatives:

AlternativeAccuracySpeedup
The accuracy (vertical axis) and speed (horizontal axis) of each alternatives. Up and to the right is better. The red square shows the initial program, and each blue circle shows an alternative.The line shows the best available speed-accuracy tradeoffs.

Initial Program: 66.3% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (* (* 0.5 (sin re)) (- (exp (- im)) (exp im))))
double code(double re, double im) {
	return (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    code = (0.5d0 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im))
end function
public static double code(double re, double im) {
	return (0.5 * Math.sin(re)) * (Math.exp(-im) - Math.exp(im));
}
def code(re, im):
	return (0.5 * math.sin(re)) * (math.exp(-im) - math.exp(im))
function code(re, im)
	return Float64(Float64(0.5 * sin(re)) * Float64(exp(Float64(-im)) - exp(im)))
end
function tmp = code(re, im)
	tmp = (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
end
code[re_, im_] := N[(N[(0.5 * N[Sin[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Exp[(-im)], $MachinePrecision] - N[Exp[im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)
\end{array}

Alternative 1: 99.9% accurate, 0.6× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{-im_m} - e^{im_m}\\ t_1 := 0.5 \cdot \sin re\\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;t_0 \leq -0.2:\\ \;\;\;\;t_0 \cdot t_1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t_1 \cdot \left(im_m \cdot -2 + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im_m}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im_m}^{5}\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (- (exp (- im_m)) (exp im_m))) (t_1 (* 0.5 (sin re))))
   (*
    im_s
    (if (<= t_0 -0.2)
      (* t_0 t_1)
      (*
       t_1
       (+
        (* im_m -2.0)
        (+
         (* -0.3333333333333333 (pow im_m 3.0))
         (* -0.016666666666666666 (pow im_m 5.0)))))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m);
	double t_1 = 0.5 * sin(re);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.2) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = t_1 * ((im_m * -2.0) + ((-0.3333333333333333 * pow(im_m, 3.0)) + (-0.016666666666666666 * pow(im_m, 5.0))));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: t_0
    real(8) :: t_1
    real(8) :: tmp
    t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m)
    t_1 = 0.5d0 * sin(re)
    if (t_0 <= (-0.2d0)) then
        tmp = t_0 * t_1
    else
        tmp = t_1 * ((im_m * (-2.0d0)) + (((-0.3333333333333333d0) * (im_m ** 3.0d0)) + ((-0.016666666666666666d0) * (im_m ** 5.0d0))))
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = Math.exp(-im_m) - Math.exp(im_m);
	double t_1 = 0.5 * Math.sin(re);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.2) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = t_1 * ((im_m * -2.0) + ((-0.3333333333333333 * Math.pow(im_m, 3.0)) + (-0.016666666666666666 * Math.pow(im_m, 5.0))));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	t_0 = math.exp(-im_m) - math.exp(im_m)
	t_1 = 0.5 * math.sin(re)
	tmp = 0
	if t_0 <= -0.2:
		tmp = t_0 * t_1
	else:
		tmp = t_1 * ((im_m * -2.0) + ((-0.3333333333333333 * math.pow(im_m, 3.0)) + (-0.016666666666666666 * math.pow(im_m, 5.0))))
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	t_0 = Float64(exp(Float64(-im_m)) - exp(im_m))
	t_1 = Float64(0.5 * sin(re))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= -0.2)
		tmp = Float64(t_0 * t_1);
	else
		tmp = Float64(t_1 * Float64(Float64(im_m * -2.0) + Float64(Float64(-0.3333333333333333 * (im_m ^ 3.0)) + Float64(-0.016666666666666666 * (im_m ^ 5.0)))));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m);
	t_1 = 0.5 * sin(re);
	tmp = 0.0;
	if (t_0 <= -0.2)
		tmp = t_0 * t_1;
	else
		tmp = t_1 * ((im_m * -2.0) + ((-0.3333333333333333 * (im_m ^ 3.0)) + (-0.016666666666666666 * (im_m ^ 5.0))));
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Exp[(-im$95$m)], $MachinePrecision] - N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(0.5 * N[Sin[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(im$95$s * If[LessEqual[t$95$0, -0.2], N[(t$95$0 * t$95$1), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * N[(N[(im$95$m * -2.0), $MachinePrecision] + N[(N[(-0.3333333333333333 * N[Power[im$95$m, 3.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(-0.016666666666666666 * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-im_m} - e^{im_m}\\
t_1 := 0.5 \cdot \sin re\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;t_0 \leq -0.2:\\
\;\;\;\;t_0 \cdot t_1\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;t_1 \cdot \left(im_m \cdot -2 + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im_m}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im_m}^{5}\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if (-.f64 (exp.f64 (neg.f64 im)) (exp.f64 im)) < -0.20000000000000001

    1. Initial program 100.0%

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

    if -0.20000000000000001 < (-.f64 (exp.f64 (neg.f64 im)) (exp.f64 im))

    1. Initial program 54.1%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 92.9%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification94.5%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;e^{-im} - e^{im} \leq -0.2:\\ \;\;\;\;\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot \sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(im \cdot -2 + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)\\ \end{array} \]

Alternative 2: 99.9% accurate, 0.6× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{-im_m} - e^{im_m}\\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;t_0 \leq -0.004:\\ \;\;\;\;t_0 \cdot \left(0.5 \cdot \sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\ \end{array} \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (- (exp (- im_m)) (exp im_m))))
   (*
    im_s
    (if (<= t_0 -0.004)
      (* t_0 (* 0.5 (sin re)))
      (* (sin re) (- (* (pow im_m 3.0) -0.16666666666666666) im_m))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.004) {
		tmp = t_0 * (0.5 * sin(re));
	} else {
		tmp = sin(re) * ((pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m)
    if (t_0 <= (-0.004d0)) then
        tmp = t_0 * (0.5d0 * sin(re))
    else
        tmp = sin(re) * (((im_m ** 3.0d0) * (-0.16666666666666666d0)) - im_m)
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = Math.exp(-im_m) - Math.exp(im_m);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.004) {
		tmp = t_0 * (0.5 * Math.sin(re));
	} else {
		tmp = Math.sin(re) * ((Math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	t_0 = math.exp(-im_m) - math.exp(im_m)
	tmp = 0
	if t_0 <= -0.004:
		tmp = t_0 * (0.5 * math.sin(re))
	else:
		tmp = math.sin(re) * ((math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m)
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	t_0 = Float64(exp(Float64(-im_m)) - exp(im_m))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= -0.004)
		tmp = Float64(t_0 * Float64(0.5 * sin(re)));
	else
		tmp = Float64(sin(re) * Float64(Float64((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	t_0 = exp(-im_m) - exp(im_m);
	tmp = 0.0;
	if (t_0 <= -0.004)
		tmp = t_0 * (0.5 * sin(re));
	else
		tmp = sin(re) * (((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Exp[(-im$95$m)], $MachinePrecision] - N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(im$95$s * If[LessEqual[t$95$0, -0.004], N[(t$95$0 * N[(0.5 * N[Sin[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[(N[(N[Power[im$95$m, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] - im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
\begin{array}{l}
t_0 := e^{-im_m} - e^{im_m}\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;t_0 \leq -0.004:\\
\;\;\;\;t_0 \cdot \left(0.5 \cdot \sin re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\


\end{array}
\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if (-.f64 (exp.f64 (neg.f64 im)) (exp.f64 im)) < -0.0040000000000000001

    1. Initial program 99.7%

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

    if -0.0040000000000000001 < (-.f64 (exp.f64 (neg.f64 im)) (exp.f64 im))

    1. Initial program 53.7%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 92.8%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around 0 89.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. +-commutative89.8%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + -1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
      2. mul-1-neg89.8%

        \[\leadsto -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot \sin re\right)} \]
      3. unsub-neg89.8%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) - im \cdot \sin re} \]
      4. associate-*r*89.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3}\right) \cdot \sin re} - im \cdot \sin re \]
      5. distribute-rgt-out--89.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\sin re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3} - im\right)} \]
      6. *-commutative89.8%

        \[\leadsto \sin re \cdot \left(\color{blue}{{im}^{3} \cdot -0.16666666666666666} - im\right) \]
    5. Simplified89.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification92.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;e^{-im} - e^{im} \leq -0.004:\\ \;\;\;\;\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot \sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)\\ \end{array} \]

Alternative 3: 97.0% accurate, 1.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 125:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 4.4 \cdot 10^{+61}:\\ \;\;\;\;\left(e^{-im_m} - e^{im_m}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 125.0)
    (* (sin re) (- (* (pow im_m 3.0) -0.16666666666666666) im_m))
    (if (<= im_m 4.4e+61)
      (* (- (exp (- im_m)) (exp im_m)) (* 0.5 re))
      (* -0.008333333333333333 (* (sin re) (pow im_m 5.0)))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 125.0) {
		tmp = sin(re) * ((pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	} else if (im_m <= 4.4e+61) {
		tmp = (exp(-im_m) - exp(im_m)) * (0.5 * re);
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 125.0d0) then
        tmp = sin(re) * (((im_m ** 3.0d0) * (-0.16666666666666666d0)) - im_m)
    else if (im_m <= 4.4d+61) then
        tmp = (exp(-im_m) - exp(im_m)) * (0.5d0 * re)
    else
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (sin(re) * (im_m ** 5.0d0))
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 125.0) {
		tmp = Math.sin(re) * ((Math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	} else if (im_m <= 4.4e+61) {
		tmp = (Math.exp(-im_m) - Math.exp(im_m)) * (0.5 * re);
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (Math.sin(re) * Math.pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 125.0:
		tmp = math.sin(re) * ((math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m)
	elif im_m <= 4.4e+61:
		tmp = (math.exp(-im_m) - math.exp(im_m)) * (0.5 * re)
	else:
		tmp = -0.008333333333333333 * (math.sin(re) * math.pow(im_m, 5.0))
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 125.0)
		tmp = Float64(sin(re) * Float64(Float64((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m));
	elseif (im_m <= 4.4e+61)
		tmp = Float64(Float64(exp(Float64(-im_m)) - exp(im_m)) * Float64(0.5 * re));
	else
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(sin(re) * (im_m ^ 5.0)));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 125.0)
		tmp = sin(re) * (((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	elseif (im_m <= 4.4e+61)
		tmp = (exp(-im_m) - exp(im_m)) * (0.5 * re);
	else
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * (im_m ^ 5.0));
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 125.0], N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[(N[(N[Power[im$95$m, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] - im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 4.4e+61], N[(N[(N[Exp[(-im$95$m)], $MachinePrecision] - N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(0.5 * re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(-0.008333333333333333 * N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 125:\\
\;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 4.4 \cdot 10^{+61}:\\
\;\;\;\;\left(e^{-im_m} - e^{im_m}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 125

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 92.5%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around 0 89.3%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. +-commutative89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + -1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
      2. mul-1-neg89.3%

        \[\leadsto -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot \sin re\right)} \]
      3. unsub-neg89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) - im \cdot \sin re} \]
      4. associate-*r*89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3}\right) \cdot \sin re} - im \cdot \sin re \]
      5. distribute-rgt-out--89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{\sin re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3} - im\right)} \]
      6. *-commutative89.3%

        \[\leadsto \sin re \cdot \left(\color{blue}{{im}^{3} \cdot -0.16666666666666666} - im\right) \]
    5. Simplified89.3%

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

    if 125 < im < 4.4000000000000001e61

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in re around 0 91.7%

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \left(re \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*91.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 \cdot re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)} \]
      2. *-commutative91.7%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)} \]
    4. Simplified91.7%

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

    if 4.4000000000000001e61 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 100.0%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification91.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 125:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 4.4 \cdot 10^{+61}:\\ \;\;\;\;\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im}^{5}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 4: 90.8% accurate, 1.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 450:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 450.0)
    (* im_m (- (sin re)))
    (if (<= im_m 1.42e+55)
      (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0)))
      (* -0.008333333333333333 (* (sin re) (pow im_m 5.0)))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 450.0) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else if (im_m <= 1.42e+55) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 450.0d0) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else if (im_m <= 1.42d+55) then
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    else
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (sin(re) * (im_m ** 5.0d0))
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 450.0) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else if (im_m <= 1.42e+55) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (Math.sin(re) * Math.pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 450.0:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	elif im_m <= 1.42e+55:
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	else:
		tmp = -0.008333333333333333 * (math.sin(re) * math.pow(im_m, 5.0))
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 450.0)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	elseif (im_m <= 1.42e+55)
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	else
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(sin(re) * (im_m ^ 5.0)));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 450.0)
		tmp = im_m * -sin(re);
	elseif (im_m <= 1.42e+55)
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	else
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * (im_m ^ 5.0));
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 450.0], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.42e+55], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(-0.008333333333333333 * N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 450:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 450

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*69.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-169.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 450 < im < 1.42000000000000005e55

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 4.2%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 51.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]

    if 1.42000000000000005e55 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 96.0%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 96.0%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification73.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 450:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im}^{5}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 5: 91.0% accurate, 1.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 4500:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 4500.0)
    (* (sin re) (- (* (pow im_m 3.0) -0.16666666666666666) im_m))
    (if (<= im_m 1.42e+55)
      (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0)))
      (* -0.008333333333333333 (* (sin re) (pow im_m 5.0)))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 4500.0) {
		tmp = sin(re) * ((pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	} else if (im_m <= 1.42e+55) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 4500.0d0) then
        tmp = sin(re) * (((im_m ** 3.0d0) * (-0.16666666666666666d0)) - im_m)
    else if (im_m <= 1.42d+55) then
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    else
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (sin(re) * (im_m ** 5.0d0))
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 4500.0) {
		tmp = Math.sin(re) * ((Math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	} else if (im_m <= 1.42e+55) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (Math.sin(re) * Math.pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 4500.0:
		tmp = math.sin(re) * ((math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m)
	elif im_m <= 1.42e+55:
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	else:
		tmp = -0.008333333333333333 * (math.sin(re) * math.pow(im_m, 5.0))
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 4500.0)
		tmp = Float64(sin(re) * Float64(Float64((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m));
	elseif (im_m <= 1.42e+55)
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	else
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(sin(re) * (im_m ^ 5.0)));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 4500.0)
		tmp = sin(re) * (((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	elseif (im_m <= 1.42e+55)
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	else
		tmp = -0.008333333333333333 * (sin(re) * (im_m ^ 5.0));
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 4500.0], N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[(N[(N[Power[im$95$m, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] - im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.42e+55], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(-0.008333333333333333 * N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 4500:\\
\;\;\;\;\sin re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im_m}^{5}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 4500

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 92.5%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around 0 89.3%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. +-commutative89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + -1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
      2. mul-1-neg89.3%

        \[\leadsto -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot \sin re\right)} \]
      3. unsub-neg89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot \sin re\right) - im \cdot \sin re} \]
      4. associate-*r*89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3}\right) \cdot \sin re} - im \cdot \sin re \]
      5. distribute-rgt-out--89.3%

        \[\leadsto \color{blue}{\sin re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3} - im\right)} \]
      6. *-commutative89.3%

        \[\leadsto \sin re \cdot \left(\color{blue}{{im}^{3} \cdot -0.16666666666666666} - im\right) \]
    5. Simplified89.3%

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

    if 4500 < im < 1.42000000000000005e55

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 4.2%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 51.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]

    if 1.42000000000000005e55 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 96.0%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 96.0%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification89.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 4500:\\ \;\;\;\;\sin re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.42 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(\sin re \cdot {im}^{5}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 6: 77.4% accurate, 2.7× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 420:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 2.8 \cdot 10^{+54} \lor \neg \left(im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 420.0)
    (* im_m (- (sin re)))
    (if (or (<= im_m 2.8e+54) (not (<= im_m 6.3e+105)))
      (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0)))
      (* im_m (- (* (pow re 3.0) 0.16666666666666666) re))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 420.0) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else if ((im_m <= 2.8e+54) || !(im_m <= 6.3e+105)) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = im_m * ((pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 420.0d0) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else if ((im_m <= 2.8d+54) .or. (.not. (im_m <= 6.3d+105))) then
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    else
        tmp = im_m * (((re ** 3.0d0) * 0.16666666666666666d0) - re)
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 420.0) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else if ((im_m <= 2.8e+54) || !(im_m <= 6.3e+105)) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = im_m * ((Math.pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 420.0:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	elif (im_m <= 2.8e+54) or not (im_m <= 6.3e+105):
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	else:
		tmp = im_m * ((math.pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re)
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 420.0)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	elseif ((im_m <= 2.8e+54) || !(im_m <= 6.3e+105))
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(Float64((re ^ 3.0) * 0.16666666666666666) - re));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 420.0)
		tmp = im_m * -sin(re);
	elseif ((im_m <= 2.8e+54) || ~((im_m <= 6.3e+105)))
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	else
		tmp = im_m * (((re ^ 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 420.0], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], If[Or[LessEqual[im$95$m, 2.8e+54], N[Not[LessEqual[im$95$m, 6.3e+105]], $MachinePrecision]], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im$95$m * N[(N[(N[Power[re, 3.0], $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision] - re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 420:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 2.8 \cdot 10^{+54} \lor \neg \left(im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 420

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*69.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-169.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 420 < im < 2.80000000000000015e54 or 6.29999999999999953e105 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 80.4%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 80.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative80.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*80.4%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified80.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 73.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]

    if 2.80000000000000015e54 < im < 6.29999999999999953e105

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*3.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-13.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]
    5. Taylor expanded in re around 0 38.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right) + 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + -1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
      2. mul-1-neg38.1%

        \[\leadsto 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot re\right)} \]
      3. unsub-neg38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) - im \cdot re} \]
      4. *-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot {re}^{3}\right) \cdot 0.16666666666666666} - im \cdot re \]
      5. associate-*l*38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666\right)} - im \cdot re \]
      6. distribute-lft-out--63.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)} \]
    7. Simplified63.1%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification69.8%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 420:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.8 \cdot 10^{+54} \lor \neg \left(im \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\ \end{array} \]

Alternative 7: 77.4% accurate, 2.7× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 1400:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 1.2 \cdot 10^{+52}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 1400.0)
    (* im_m (- (sin re)))
    (if (<= im_m 1.2e+52)
      (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0)))
      (if (<= im_m 6.3e+105)
        (* im_m (- (* (pow re 3.0) 0.16666666666666666) re))
        (* re (- (* (pow im_m 3.0) -0.16666666666666666) im_m)))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1400.0) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else if (im_m <= 1.2e+52) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	} else if (im_m <= 6.3e+105) {
		tmp = im_m * ((pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	} else {
		tmp = re * ((pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 1400.0d0) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else if (im_m <= 1.2d+52) then
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    else if (im_m <= 6.3d+105) then
        tmp = im_m * (((re ** 3.0d0) * 0.16666666666666666d0) - re)
    else
        tmp = re * (((im_m ** 3.0d0) * (-0.16666666666666666d0)) - im_m)
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1400.0) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else if (im_m <= 1.2e+52) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	} else if (im_m <= 6.3e+105) {
		tmp = im_m * ((Math.pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	} else {
		tmp = re * ((Math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 1400.0:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	elif im_m <= 1.2e+52:
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	elif im_m <= 6.3e+105:
		tmp = im_m * ((math.pow(re, 3.0) * 0.16666666666666666) - re)
	else:
		tmp = re * ((math.pow(im_m, 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m)
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 1400.0)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	elseif (im_m <= 1.2e+52)
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	elseif (im_m <= 6.3e+105)
		tmp = Float64(im_m * Float64(Float64((re ^ 3.0) * 0.16666666666666666) - re));
	else
		tmp = Float64(re * Float64(Float64((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 1400.0)
		tmp = im_m * -sin(re);
	elseif (im_m <= 1.2e+52)
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	elseif (im_m <= 6.3e+105)
		tmp = im_m * (((re ^ 3.0) * 0.16666666666666666) - re);
	else
		tmp = re * (((im_m ^ 3.0) * -0.16666666666666666) - im_m);
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 1400.0], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.2e+52], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 6.3e+105], N[(im$95$m * N[(N[(N[Power[re, 3.0], $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision] - re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(re * N[(N[(N[Power[im$95$m, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] - im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 1400:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 1.2 \cdot 10^{+52}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;re \cdot \left({im_m}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im_m\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 4 regimes
  2. if im < 1400

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*69.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-169.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 1400 < im < 1.2e52

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 4.2%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*4.2%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified4.2%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 51.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]

    if 1.2e52 < im < 6.29999999999999953e105

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*3.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-13.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]
    5. Taylor expanded in re around 0 38.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right) + 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + -1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
      2. mul-1-neg38.1%

        \[\leadsto 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot re\right)} \]
      3. unsub-neg38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) - im \cdot re} \]
      4. *-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot {re}^{3}\right) \cdot 0.16666666666666666} - im \cdot re \]
      5. associate-*l*38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666\right)} - im \cdot re \]
      6. distribute-lft-out--63.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)} \]
    7. Simplified63.1%

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

    if 6.29999999999999953e105 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in re around 0 79.5%

      \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \left(re \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 \cdot re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)} \]
      2. *-commutative79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)} \]
    4. Simplified79.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(e^{-im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot re\right)} \]
    5. Taylor expanded in im around 0 79.5%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right) + -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot re\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-commutative79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot re\right) + -1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
      2. mul-1-neg79.5%

        \[\leadsto -0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot re\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot re\right)} \]
      3. unsub-neg79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{-0.16666666666666666 \cdot \left({im}^{3} \cdot re\right) - im \cdot re} \]
      4. associate-*r*79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3}\right) \cdot re} - im \cdot re \]
      5. distribute-rgt-out--79.5%

        \[\leadsto \color{blue}{re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {im}^{3} - im\right)} \]
      6. *-commutative79.5%

        \[\leadsto re \cdot \left(\color{blue}{{im}^{3} \cdot -0.16666666666666666} - im\right) \]
    7. Simplified79.5%

      \[\leadsto \color{blue}{re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)} \]
  3. Recombined 4 regimes into one program.
  4. Final simplification69.8%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 1400:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.2 \cdot 10^{+52}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 6.3 \cdot 10^{+105}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;re \cdot \left({im}^{3} \cdot -0.16666666666666666 - im\right)\\ \end{array} \]

Alternative 8: 77.3% accurate, 2.7× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 10500:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im_m \leq 5.8 \cdot 10^{+53} \lor \neg \left(im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{re}^{3} \cdot \left(im_m \cdot 0.16666666666666666\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 10500.0)
    (* im_m (- (sin re)))
    (if (or (<= im_m 5.8e+53) (not (<= im_m 6.3e+105)))
      (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0)))
      (* (pow re 3.0) (* im_m 0.16666666666666666))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 10500.0) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else if ((im_m <= 5.8e+53) || !(im_m <= 6.3e+105)) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = pow(re, 3.0) * (im_m * 0.16666666666666666);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 10500.0d0) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else if ((im_m <= 5.8d+53) .or. (.not. (im_m <= 6.3d+105))) then
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    else
        tmp = (re ** 3.0d0) * (im_m * 0.16666666666666666d0)
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 10500.0) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else if ((im_m <= 5.8e+53) || !(im_m <= 6.3e+105)) {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	} else {
		tmp = Math.pow(re, 3.0) * (im_m * 0.16666666666666666);
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 10500.0:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	elif (im_m <= 5.8e+53) or not (im_m <= 6.3e+105):
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	else:
		tmp = math.pow(re, 3.0) * (im_m * 0.16666666666666666)
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 10500.0)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	elseif ((im_m <= 5.8e+53) || !(im_m <= 6.3e+105))
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	else
		tmp = Float64((re ^ 3.0) * Float64(im_m * 0.16666666666666666));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 10500.0)
		tmp = im_m * -sin(re);
	elseif ((im_m <= 5.8e+53) || ~((im_m <= 6.3e+105)))
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	else
		tmp = (re ^ 3.0) * (im_m * 0.16666666666666666);
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 10500.0], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], If[Or[LessEqual[im$95$m, 5.8e+53], N[Not[LessEqual[im$95$m, 6.3e+105]], $MachinePrecision]], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Power[re, 3.0], $MachinePrecision] * N[(im$95$m * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 10500:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{elif}\;im_m \leq 5.8 \cdot 10^{+53} \lor \neg \left(im_m \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;{re}^{3} \cdot \left(im_m \cdot 0.16666666666666666\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 10500

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*69.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-169.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 10500 < im < 5.8000000000000004e53 or 6.29999999999999953e105 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 80.4%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 80.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative80.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*80.4%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified80.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 73.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]

    if 5.8000000000000004e53 < im < 6.29999999999999953e105

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*3.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-13.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified3.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]
    5. Taylor expanded in re around 0 38.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right) + 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + -1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
      2. mul-1-neg38.1%

        \[\leadsto 0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) + \color{blue}{\left(-im \cdot re\right)} \]
      3. unsub-neg38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right) - im \cdot re} \]
      4. *-commutative38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot {re}^{3}\right) \cdot 0.16666666666666666} - im \cdot re \]
      5. associate-*l*38.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666\right)} - im \cdot re \]
      6. distribute-lft-out--63.1%

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)} \]
    7. Simplified63.1%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({re}^{3} \cdot 0.16666666666666666 - re\right)} \]
    8. Taylor expanded in re around inf 62.9%

      \[\leadsto \color{blue}{0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot {re}^{3}\right)} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. *-commutative62.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot {re}^{3}\right) \cdot 0.16666666666666666} \]
      2. *-commutative62.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({re}^{3} \cdot im\right)} \cdot 0.16666666666666666 \]
      3. associate-*l*62.9%

        \[\leadsto \color{blue}{{re}^{3} \cdot \left(im \cdot 0.16666666666666666\right)} \]
    10. Simplified62.9%

      \[\leadsto \color{blue}{{re}^{3} \cdot \left(im \cdot 0.16666666666666666\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification69.8%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 10500:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5.8 \cdot 10^{+53} \lor \neg \left(im \leq 6.3 \cdot 10^{+105}\right):\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{re}^{3} \cdot \left(im \cdot 0.16666666666666666\right)\\ \end{array} \]

Alternative 9: 81.3% accurate, 2.9× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 1100:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 1100.0)
    (* im_m (- (sin re)))
    (* -0.008333333333333333 (* re (pow im_m 5.0))))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1100.0) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 1100.0d0) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else
        tmp = (-0.008333333333333333d0) * (re * (im_m ** 5.0d0))
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1100.0) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else {
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * Math.pow(im_m, 5.0));
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 1100.0:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	else:
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * math.pow(im_m, 5.0))
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 1100.0)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	else
		tmp = Float64(-0.008333333333333333 * Float64(re * (im_m ^ 5.0)));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 1100.0)
		tmp = im_m * -sin(re);
	else
		tmp = -0.008333333333333333 * (re * (im_m ^ 5.0));
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 1100.0], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], N[(-0.008333333333333333 * N[(re * N[Power[im$95$m, 5.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 1100:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im_m}^{5}\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if im < 1100

    1. Initial program 54.3%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*69.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-169.1%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified69.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 1100 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 79.9%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
    3. Taylor expanded in im around inf 79.9%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot \sin re\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-commutative79.9%

        \[\leadsto \color{blue}{\left({im}^{5} \cdot \sin re\right) \cdot -0.008333333333333333} \]
      2. associate-*l*79.9%

        \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    5. Simplified79.9%

      \[\leadsto \color{blue}{{im}^{5} \cdot \left(\sin re \cdot -0.008333333333333333\right)} \]
    6. Taylor expanded in re around 0 67.0%

      \[\leadsto \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left({im}^{5} \cdot re\right)} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification68.6%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 1100:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;-0.008333333333333333 \cdot \left(re \cdot {im}^{5}\right)\\ \end{array} \]

Alternative 10: 56.7% accurate, 2.9× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im_m \leq 1.15 \cdot 10^{+18}:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im_m \cdot \left(-re\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (* im_s (if (<= im_m 1.15e+18) (* im_m (- (sin re))) (* im_m (- re)))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1.15e+18) {
		tmp = im_m * -sin(re);
	} else {
		tmp = im_m * -re;
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    real(8) :: tmp
    if (im_m <= 1.15d+18) then
        tmp = im_m * -sin(re)
    else
        tmp = im_m * -re
    end if
    code = im_s * tmp
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double tmp;
	if (im_m <= 1.15e+18) {
		tmp = im_m * -Math.sin(re);
	} else {
		tmp = im_m * -re;
	}
	return im_s * tmp;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	tmp = 0
	if im_m <= 1.15e+18:
		tmp = im_m * -math.sin(re)
	else:
		tmp = im_m * -re
	return im_s * tmp
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 1.15e+18)
		tmp = Float64(im_m * Float64(-sin(re)));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(-re));
	end
	return Float64(im_s * tmp)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp_2 = code(im_s, re, im_m)
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 1.15e+18)
		tmp = im_m * -sin(re);
	else
		tmp = im_m * -re;
	end
	tmp_2 = im_s * tmp;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 1.15e+18], N[(im$95$m * (-N[Sin[re], $MachinePrecision])), $MachinePrecision], N[(im$95$m * (-re)), $MachinePrecision]]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im_m \leq 1.15 \cdot 10^{+18}:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-\sin re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im_m \cdot \left(-re\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if im < 1.15e18

    1. Initial program 54.8%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 68.4%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*68.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-168.4%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified68.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]

    if 1.15e18 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
    2. Taylor expanded in im around 0 4.6%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
    3. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*4.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
      2. neg-mul-14.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
    4. Simplified4.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]
    5. Taylor expanded in re around 0 20.8%

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*20.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot re} \]
      2. neg-mul-120.8%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot re \]
    7. Simplified20.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot re} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification58.2%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 1.15 \cdot 10^{+18}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-\sin re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-re\right)\\ \end{array} \]

Alternative 11: 33.2% accurate, 77.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot \left(im_m \cdot \left(-re\right)\right) \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s (* im_m (- re))))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * (im_m * -re);
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    code = im_s * (im_m * -re)
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * (im_m * -re);
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * (im_m * -re)
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * Float64(im_m * Float64(-re)))
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * (im_m * -re);
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * N[(im$95$m * (-re)), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot \left(im_m \cdot \left(-re\right)\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 64.5%

    \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
  2. Taylor expanded in im around 0 54.7%

    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \sin re\right)} \]
  3. Step-by-step derivation
    1. associate-*r*54.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot \sin re} \]
    2. neg-mul-154.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot \sin re \]
  4. Simplified54.7%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot \sin re} \]
  5. Taylor expanded in re around 0 34.7%

    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot re\right)} \]
  6. Step-by-step derivation
    1. associate-*r*34.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 \cdot im\right) \cdot re} \]
    2. neg-mul-134.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right)} \cdot re \]
  7. Simplified34.7%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(-im\right) \cdot re} \]
  8. Final simplification34.7%

    \[\leadsto im \cdot \left(-re\right) \]

Alternative 12: 2.7% accurate, 308.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot -8 \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s -8.0))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -8.0;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    code = im_s * (-8.0d0)
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -8.0;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * -8.0
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * -8.0)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * -8.0;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * -8.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot -8
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 64.5%

    \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
  2. Taylor expanded in im around 0 89.7%

    \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
  3. Applied egg-rr2.9%

    \[\leadsto \color{blue}{-8} \]
  4. Final simplification2.9%

    \[\leadsto -8 \]

Alternative 13: 2.8% accurate, 308.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot -0.004629629629629629 \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s -0.004629629629629629))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -0.004629629629629629;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    code = im_s * (-0.004629629629629629d0)
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -0.004629629629629629;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * -0.004629629629629629
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * -0.004629629629629629)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * -0.004629629629629629;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * -0.004629629629629629), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot -0.004629629629629629
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 64.5%

    \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
  2. Taylor expanded in im around 0 89.7%

    \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
  3. Applied egg-rr3.0%

    \[\leadsto \color{blue}{-0.004629629629629629} \]
  4. Final simplification3.0%

    \[\leadsto -0.004629629629629629 \]

Alternative 14: 2.8% accurate, 308.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot -4.6296296296296296 \cdot 10^{-6} \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s -4.6296296296296296e-6))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -4.6296296296296296e-6;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    code = im_s * (-4.6296296296296296d-6)
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * -4.6296296296296296e-6;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * -4.6296296296296296e-6
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * -4.6296296296296296e-6)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * -4.6296296296296296e-6;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * -4.6296296296296296e-6), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot -4.6296296296296296 \cdot 10^{-6}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 64.5%

    \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
  2. Taylor expanded in im around 0 89.7%

    \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
  3. Applied egg-rr2.9%

    \[\leadsto \color{blue}{-4.6296296296296296 \cdot 10^{-6}} \]
  4. Final simplification2.9%

    \[\leadsto -4.6296296296296296 \cdot 10^{-6} \]

Alternative 15: 15.5% accurate, 308.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im_m = \left|im\right| \\ im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im_s \cdot 0 \end{array} \]
im_m = (fabs.f64 im)
im_s = (copysign.f64 1 im)
(FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s 0.0))
im_m = fabs(im);
im_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * 0.0;
}
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0d0, im)
real(8) function code(im_s, re, im_m)
    real(8), intent (in) :: im_s
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im_m
    code = im_s * 0.0d0
end function
im_m = Math.abs(im);
im_s = Math.copySign(1.0, im);
public static double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * 0.0;
}
im_m = math.fabs(im)
im_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * 0.0
im_m = abs(im)
im_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * 0.0)
end
im_m = abs(im);
im_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * 0.0;
end
im_m = N[Abs[im], $MachinePrecision]
im_s = N[With[{TMP1 = Abs[1.0], TMP2 = Sign[im]}, TMP1 * If[TMP2 == 0, 1, TMP2]], $MachinePrecision]
code[im$95$s_, re_, im$95$m_] := N[(im$95$s * 0.0), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im_m = \left|im\right|
\\
im_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im_s \cdot 0
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 64.5%

    \[\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right) \]
  2. Taylor expanded in im around 0 89.7%

    \[\leadsto \left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \color{blue}{\left(-2 \cdot im + \left(-0.3333333333333333 \cdot {im}^{3} + -0.016666666666666666 \cdot {im}^{5}\right)\right)} \]
  3. Applied egg-rr17.0%

    \[\leadsto \color{blue}{0} \]
  4. Final simplification17.0%

    \[\leadsto 0 \]

Developer target: 99.8% accurate, 0.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\left|im\right| < 1:\\ \;\;\;\;-\sin re \cdot \left(\left(im + \left(\left(0.16666666666666666 \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) + \left(\left(\left(\left(0.008333333333333333 \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot im\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (if (< (fabs im) 1.0)
   (-
    (*
     (sin re)
     (+
      (+ im (* (* (* 0.16666666666666666 im) im) im))
      (* (* (* (* (* 0.008333333333333333 im) im) im) im) im))))
   (* (* 0.5 (sin re)) (- (exp (- im)) (exp im)))))
double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (fabs(im) < 1.0) {
		tmp = -(sin(re) * ((im + (((0.16666666666666666 * im) * im) * im)) + (((((0.008333333333333333 * im) * im) * im) * im) * im)));
	} else {
		tmp = (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    real(8) :: tmp
    if (abs(im) < 1.0d0) then
        tmp = -(sin(re) * ((im + (((0.16666666666666666d0 * im) * im) * im)) + (((((0.008333333333333333d0 * im) * im) * im) * im) * im)))
    else
        tmp = (0.5d0 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (Math.abs(im) < 1.0) {
		tmp = -(Math.sin(re) * ((im + (((0.16666666666666666 * im) * im) * im)) + (((((0.008333333333333333 * im) * im) * im) * im) * im)));
	} else {
		tmp = (0.5 * Math.sin(re)) * (Math.exp(-im) - Math.exp(im));
	}
	return tmp;
}
def code(re, im):
	tmp = 0
	if math.fabs(im) < 1.0:
		tmp = -(math.sin(re) * ((im + (((0.16666666666666666 * im) * im) * im)) + (((((0.008333333333333333 * im) * im) * im) * im) * im)))
	else:
		tmp = (0.5 * math.sin(re)) * (math.exp(-im) - math.exp(im))
	return tmp
function code(re, im)
	tmp = 0.0
	if (abs(im) < 1.0)
		tmp = Float64(-Float64(sin(re) * Float64(Float64(im + Float64(Float64(Float64(0.16666666666666666 * im) * im) * im)) + Float64(Float64(Float64(Float64(Float64(0.008333333333333333 * im) * im) * im) * im) * im))));
	else
		tmp = Float64(Float64(0.5 * sin(re)) * Float64(exp(Float64(-im)) - exp(im)));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(re, im)
	tmp = 0.0;
	if (abs(im) < 1.0)
		tmp = -(sin(re) * ((im + (((0.16666666666666666 * im) * im) * im)) + (((((0.008333333333333333 * im) * im) * im) * im) * im)));
	else
		tmp = (0.5 * sin(re)) * (exp(-im) - exp(im));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[re_, im_] := If[Less[N[Abs[im], $MachinePrecision], 1.0], (-N[(N[Sin[re], $MachinePrecision] * N[(N[(im + N[(N[(N[(0.16666666666666666 * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(N[(N[(N[(N[(0.008333333333333333 * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision] * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), N[(N[(0.5 * N[Sin[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Exp[(-im)], $MachinePrecision] - N[Exp[im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\left|im\right| < 1:\\
\;\;\;\;-\sin 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 \sin re\right) \cdot \left(e^{-im} - e^{im}\right)\\


\end{array}
\end{array}

Reproduce

?
herbie shell --seed 2023318 
(FPCore (re im)
  :name "math.cos on complex, imaginary part"
  :precision binary64

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

  (* (* 0.5 (sin re)) (- (exp (- im)) (exp im))))