2-ancestry mixing, negative discriminant

Percentage Accurate: 98.5% → 98.5%
Time: 6.0s
Alternatives: 4
Speedup: 1.0×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos((((2.0 * ((double) M_PI)) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
}
public static double code(double g, double h) {
	return 2.0 * Math.cos((((2.0 * Math.PI) / 3.0) + (Math.acos((-g / h)) / 3.0)));
}
def code(g, h):
	return 2.0 * math.cos((((2.0 * math.pi) / 3.0) + (math.acos((-g / h)) / 3.0)))
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(Float64(2.0 * pi) / 3.0) + Float64(acos(Float64(Float64(-g) / h)) / 3.0))))
end
function tmp = code(g, h)
	tmp = 2.0 * cos((((2.0 * pi) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[(2.0 * Pi), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\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 4 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: 98.5% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos((((2.0 * ((double) M_PI)) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
}
public static double code(double g, double h) {
	return 2.0 * Math.cos((((2.0 * Math.PI) / 3.0) + (Math.acos((-g / h)) / 3.0)));
}
def code(g, h):
	return 2.0 * math.cos((((2.0 * math.pi) / 3.0) + (math.acos((-g / h)) / 3.0)))
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(Float64(2.0 * pi) / 3.0) + Float64(acos(Float64(Float64(-g) / h)) / 3.0))))
end
function tmp = code(g, h)
	tmp = 2.0 * cos((((2.0 * pi) / 3.0) + (acos((-g / h)) / 3.0)));
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[(2.0 * Pi), $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[((-g) / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)
\end{array}

Alternative 1: 98.5% accurate, 0.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (* 2.0 (cos (fma PI 0.6666666666666666 (/ (acos (/ g (- h))) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos(fma(((double) M_PI), 0.6666666666666666, (acos((g / -h)) / 3.0)));
}
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(fma(pi, 0.6666666666666666, Float64(acos(Float64(g / Float64(-h))) / 3.0))))
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(Pi * 0.6666666666666666 + N[(N[ArcCos[N[(g / (-h)), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 98.4%

    \[2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\color{blue}{\pi \cdot 2}}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    2. associate-/l*98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\pi \cdot \frac{2}{3}} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    3. fma-define98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\mathsf{fma}\left(\pi, \frac{2}{3}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right)} \]
    4. metadata-eval98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, \color{blue}{0.6666666666666666}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right) \]
    5. distribute-frac-neg98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(-\frac{g}{h}\right)}}{3}\right)\right) \]
    6. distribute-frac-neg298.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(\frac{g}{-h}\right)}}{3}\right)\right) \]
  3. Simplified98.5%

    \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)\right)} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Add Preprocessing

Alternative 2: 98.5% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (* 2.0 (cos (+ (/ (acos (/ g (- h))) 3.0) (* PI 0.6666666666666666)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos(((acos((g / -h)) / 3.0) + (((double) M_PI) * 0.6666666666666666)));
}
public static double code(double g, double h) {
	return 2.0 * Math.cos(((Math.acos((g / -h)) / 3.0) + (Math.PI * 0.6666666666666666)));
}
def code(g, h):
	return 2.0 * math.cos(((math.acos((g / -h)) / 3.0) + (math.pi * 0.6666666666666666)))
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(acos(Float64(g / Float64(-h))) / 3.0) + Float64(pi * 0.6666666666666666))))
end
function tmp = code(g, h)
	tmp = 2.0 * cos(((acos((g / -h)) / 3.0) + (pi * 0.6666666666666666)));
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(N[ArcCos[N[(g / (-h)), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision] + N[(Pi * 0.6666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 98.4%

    \[2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\color{blue}{\pi \cdot 2}}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    2. associate-/l*98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\pi \cdot \frac{2}{3}} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    3. metadata-eval98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot \color{blue}{0.6666666666666666} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    4. distribute-frac-neg98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(-\frac{g}{h}\right)}}{3}\right) \]
    5. distribute-frac-neg298.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(\frac{g}{-h}\right)}}{3}\right) \]
  3. Simplified98.4%

    \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Final simplification98.4%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
  6. Add Preprocessing

Alternative 3: 96.4% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right)}{3}\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (* 2.0 (cos (+ (* PI 0.6666666666666666) (/ (acos (/ g h)) 3.0)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos(((((double) M_PI) * 0.6666666666666666) + (acos((g / h)) / 3.0)));
}
public static double code(double g, double h) {
	return 2.0 * Math.cos(((Math.PI * 0.6666666666666666) + (Math.acos((g / h)) / 3.0)));
}
def code(g, h):
	return 2.0 * math.cos(((math.pi * 0.6666666666666666) + (math.acos((g / h)) / 3.0)))
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(pi * 0.6666666666666666) + Float64(acos(Float64(g / h)) / 3.0))))
end
function tmp = code(g, h)
	tmp = 2.0 * cos(((pi * 0.6666666666666666) + (acos((g / h)) / 3.0)));
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(Pi * 0.6666666666666666), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[(g / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / 3.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right)}{3}\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 98.4%

    \[2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\color{blue}{\pi \cdot 2}}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    2. associate-/l*98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\pi \cdot \frac{2}{3}} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    3. fma-define98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\mathsf{fma}\left(\pi, \frac{2}{3}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right)} \]
    4. metadata-eval98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, \color{blue}{0.6666666666666666}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right) \]
    5. distribute-frac-neg98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(-\frac{g}{h}\right)}}{3}\right)\right) \]
    6. distribute-frac-neg298.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(\frac{g}{-h}\right)}}{3}\right)\right) \]
  3. Simplified98.5%

    \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)\right)} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Step-by-step derivation
    1. fma-define98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)} \]
    2. +-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right)} \]
    3. div-inv98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right) \cdot \frac{1}{3}} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    4. add-sqr-sqrt51.1%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{-h} \cdot \sqrt{-h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    5. sqrt-unprod92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{\left(-h\right) \cdot \left(-h\right)}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    6. sqr-neg92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\sqrt{\color{blue}{h \cdot h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    7. sqrt-unprod46.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{h} \cdot \sqrt{h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    8. add-sqr-sqrt97.3%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{h}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    9. metadata-eval97.3%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot \color{blue}{0.3333333333333333} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
  6. Applied egg-rr97.3%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right)} \]
  7. Step-by-step derivation
    1. add-sqr-sqrt46.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{h} \cdot \sqrt{h}}}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    2. sqrt-unprod92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{h \cdot h}}}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    3. sqr-neg92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\sqrt{\color{blue}{\left(-h\right) \cdot \left(-h\right)}}}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    4. sqrt-unprod51.1%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{-h} \cdot \sqrt{-h}}}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    5. add-sqr-sqrt98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{-h}}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    6. metadata-eval98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right) \cdot \color{blue}{\frac{1}{3}} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    7. div-inv98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    8. add-sqr-sqrt51.1%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{-h} \cdot \sqrt{-h}}}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    9. sqrt-unprod92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{\left(-h\right) \cdot \left(-h\right)}}}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    10. sqr-neg92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{\sqrt{\color{blue}{h \cdot h}}}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    11. sqrt-unprod46.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{h} \cdot \sqrt{h}}}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    12. add-sqr-sqrt97.3%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{h}}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
  8. Applied egg-rr97.3%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right)}{3}} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
  9. Final simplification97.3%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right)}{3}\right) \]
  10. Add Preprocessing

Alternative 4: 96.4% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333\right) \end{array} \]
(FPCore (g h)
 :precision binary64
 (*
  2.0
  (cos (+ (* PI 0.6666666666666666) (* (acos (/ g h)) 0.3333333333333333)))))
double code(double g, double h) {
	return 2.0 * cos(((((double) M_PI) * 0.6666666666666666) + (acos((g / h)) * 0.3333333333333333)));
}
public static double code(double g, double h) {
	return 2.0 * Math.cos(((Math.PI * 0.6666666666666666) + (Math.acos((g / h)) * 0.3333333333333333)));
}
def code(g, h):
	return 2.0 * math.cos(((math.pi * 0.6666666666666666) + (math.acos((g / h)) * 0.3333333333333333)))
function code(g, h)
	return Float64(2.0 * cos(Float64(Float64(pi * 0.6666666666666666) + Float64(acos(Float64(g / h)) * 0.3333333333333333))))
end
function tmp = code(g, h)
	tmp = 2.0 * cos(((pi * 0.6666666666666666) + (acos((g / h)) * 0.3333333333333333)));
end
code[g_, h_] := N[(2.0 * N[Cos[N[(N[(Pi * 0.6666666666666666), $MachinePrecision] + N[(N[ArcCos[N[(g / h), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 98.4%

    \[2 \cdot \cos \left(\frac{2 \cdot \pi}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\frac{\color{blue}{\pi \cdot 2}}{3} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    2. associate-/l*98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\pi \cdot \frac{2}{3}} + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right) \]
    3. fma-define98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\mathsf{fma}\left(\pi, \frac{2}{3}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right)} \]
    4. metadata-eval98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, \color{blue}{0.6666666666666666}, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{-g}{h}\right)}{3}\right)\right) \]
    5. distribute-frac-neg98.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(-\frac{g}{h}\right)}}{3}\right)\right) \]
    6. distribute-frac-neg298.5%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \color{blue}{\left(\frac{g}{-h}\right)}}{3}\right)\right) \]
  3. Simplified98.5%

    \[\leadsto \color{blue}{2 \cdot \cos \left(\mathsf{fma}\left(\pi, 0.6666666666666666, \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)\right)} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Step-by-step derivation
    1. fma-define98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3}\right)} \]
    2. +-commutative98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\frac{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right)}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right)} \]
    3. div-inv98.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\color{blue}{\cos^{-1} \left(\frac{g}{-h}\right) \cdot \frac{1}{3}} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    4. add-sqr-sqrt51.1%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{-h} \cdot \sqrt{-h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    5. sqrt-unprod92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{\left(-h\right) \cdot \left(-h\right)}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    6. sqr-neg92.6%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\sqrt{\color{blue}{h \cdot h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    7. sqrt-unprod46.4%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{\sqrt{h} \cdot \sqrt{h}}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    8. add-sqr-sqrt97.3%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{\color{blue}{h}}\right) \cdot \frac{1}{3} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
    9. metadata-eval97.3%

      \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot \color{blue}{0.3333333333333333} + \pi \cdot 0.6666666666666666\right) \]
  6. Applied egg-rr97.3%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \color{blue}{\left(\cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333 + \pi \cdot 0.6666666666666666\right)} \]
  7. Final simplification97.3%

    \[\leadsto 2 \cdot \cos \left(\pi \cdot 0.6666666666666666 + \cos^{-1} \left(\frac{g}{h}\right) \cdot 0.3333333333333333\right) \]
  8. Add Preprocessing

Reproduce

?
herbie shell --seed 2024086 
(FPCore (g h)
  :name "2-ancestry mixing, negative discriminant"
  :precision binary64
  (* 2.0 (cos (+ (/ (* 2.0 PI) 3.0) (/ (acos (/ (- g) h)) 3.0)))))