math.sin on complex, imaginary part

Percentage Accurate: 54.7% → 99.8%
Time: 12.2s
Alternatives: 21
Speedup: 15.4×

Specification

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

\\
\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{0 - 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 21 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: 54.7% accurate, 1.0× speedup?

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

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

Alternative 1: 99.8% accurate, 0.6× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{0 - im\_m} - e^{im\_m}\\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;t\_0 \leq -100:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot \left(0.5 \cdot \cos re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.008333333333333333 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \cos re\right)\\ \end{array} \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (- (exp (- 0.0 im_m)) (exp im_m))))
   (*
    im_s
    (if (<= t_0 -100.0)
      (* t_0 (* 0.5 (cos re)))
      (*
       (+
        -1.0
        (*
         (* im_m im_m)
         (+
          -0.16666666666666666
          (*
           im_m
           (*
            im_m
            (+
             -0.008333333333333333
             (* im_m (* im_m -0.0001984126984126984))))))))
       (* im_m (cos re)))))))
im\_m = fabs(im);
im\_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = exp((0.0 - im_m)) - exp(im_m);
	double tmp;
	if (t_0 <= -100.0) {
		tmp = t_0 * (0.5 * cos(re));
	} else {
		tmp = (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * cos(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) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = exp((0.0d0 - im_m)) - exp(im_m)
    if (t_0 <= (-100.0d0)) then
        tmp = t_0 * (0.5d0 * cos(re))
    else
        tmp = ((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.16666666666666666d0) + (im_m * (im_m * ((-0.008333333333333333d0) + (im_m * (im_m * (-0.0001984126984126984d0))))))))) * (im_m * cos(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 t_0 = Math.exp((0.0 - im_m)) - Math.exp(im_m);
	double tmp;
	if (t_0 <= -100.0) {
		tmp = t_0 * (0.5 * Math.cos(re));
	} else {
		tmp = (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * Math.cos(re));
	}
	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((0.0 - im_m)) - math.exp(im_m)
	tmp = 0
	if t_0 <= -100.0:
		tmp = t_0 * (0.5 * math.cos(re))
	else:
		tmp = (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * math.cos(re))
	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(0.0 - im_m)) - exp(im_m))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= -100.0)
		tmp = Float64(t_0 * Float64(0.5 * cos(re)));
	else
		tmp = Float64(Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(im_m * Float64(im_m * Float64(-0.008333333333333333 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * Float64(im_m * cos(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)
	t_0 = exp((0.0 - im_m)) - exp(im_m);
	tmp = 0.0;
	if (t_0 <= -100.0)
		tmp = t_0 * (0.5 * cos(re));
	else
		tmp = (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * cos(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_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Exp[N[(0.0 - im$95$m), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(im$95$s * If[LessEqual[t$95$0, -100.0], N[(t$95$0 * N[(0.5 * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * N[(-0.008333333333333333 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.0001984126984126984), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[Cos[re], $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^{0 - im\_m} - e^{im\_m}\\
im\_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;t\_0 \leq -100:\\
\;\;\;\;t\_0 \cdot \left(0.5 \cdot \cos re\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.008333333333333333 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \cos re\right)\\


\end{array}
\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if (-.f64 (exp.f64 (-.f64 #s(literal 0 binary64) im)) (exp.f64 im)) < -100

    1. Initial program 100.0%

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

    if -100 < (-.f64 (exp.f64 (-.f64 #s(literal 0 binary64) im)) (exp.f64 im))

    1. Initial program 39.6%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \cos re + \frac{-1}{5040} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)} \]
    4. Simplified97.9%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(\left(-0.008333333333333333 + im \cdot \left(im \cdot -0.0001984126984126984\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\right)\right)} \]
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right)} \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)} \]
      3. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
    6. Applied egg-rr97.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im \cdot \left(im \cdot \left(-0.008333333333333333 + im \cdot \left(im \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification98.5%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;e^{0 - im} - e^{im} \leq -100:\\ \;\;\;\;\left(e^{0 - im} - e^{im}\right) \cdot \left(0.5 \cdot \cos re\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im \cdot \left(im \cdot \left(-0.008333333333333333 + im \cdot \left(im \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \cos re\right)\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 2: 94.5% accurate, 2.0× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ \begin{array}{l} t_0 := -0.016666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0003968253968253968\\ t_1 := \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 2 \cdot 10^{+59}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \frac{\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(0.1111111111111111 - t\_0 \cdot \left(t\_0 \cdot t\_1\right)\right)}{-0.3333333333333333 - \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot t\_0}\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot t\_1\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (let* ((t_0
         (+ -0.016666666666666666 (* (* im_m im_m) -0.0003968253968253968)))
        (t_1 (* (* im_m im_m) (* im_m im_m))))
   (*
    im_s
    (if (<= im_m 2e+59)
      (*
       (* 0.5 (cos re))
       (*
        im_m
        (+
         -2.0
         (/
          (* (* im_m im_m) (- 0.1111111111111111 (* t_0 (* t_0 t_1))))
          (- -0.3333333333333333 (* (* im_m im_m) t_0))))))
      (* im_m (* (cos re) (+ -1.0 (* -0.008333333333333333 t_1))))))))
im\_m = fabs(im);
im\_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	double t_0 = -0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968);
	double t_1 = (im_m * im_m) * (im_m * im_m);
	double tmp;
	if (im_m <= 2e+59) {
		tmp = (0.5 * cos(re)) * (im_m * (-2.0 + (((im_m * im_m) * (0.1111111111111111 - (t_0 * (t_0 * t_1)))) / (-0.3333333333333333 - ((im_m * im_m) * t_0)))));
	} else {
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * t_1)));
	}
	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 = (-0.016666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * (-0.0003968253968253968d0))
    t_1 = (im_m * im_m) * (im_m * im_m)
    if (im_m <= 2d+59) then
        tmp = (0.5d0 * cos(re)) * (im_m * ((-2.0d0) + (((im_m * im_m) * (0.1111111111111111d0 - (t_0 * (t_0 * t_1)))) / ((-0.3333333333333333d0) - ((im_m * im_m) * t_0)))))
    else
        tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((-0.008333333333333333d0) * t_1)))
    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 = -0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968);
	double t_1 = (im_m * im_m) * (im_m * im_m);
	double tmp;
	if (im_m <= 2e+59) {
		tmp = (0.5 * Math.cos(re)) * (im_m * (-2.0 + (((im_m * im_m) * (0.1111111111111111 - (t_0 * (t_0 * t_1)))) / (-0.3333333333333333 - ((im_m * im_m) * t_0)))));
	} else {
		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * t_1)));
	}
	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 = -0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968)
	t_1 = (im_m * im_m) * (im_m * im_m)
	tmp = 0
	if im_m <= 2e+59:
		tmp = (0.5 * math.cos(re)) * (im_m * (-2.0 + (((im_m * im_m) * (0.1111111111111111 - (t_0 * (t_0 * t_1)))) / (-0.3333333333333333 - ((im_m * im_m) * t_0)))))
	else:
		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * t_1)))
	return im_s * tmp
im\_m = abs(im)
im\_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	t_0 = Float64(-0.016666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.0003968253968253968))
	t_1 = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * im_m))
	tmp = 0.0
	if (im_m <= 2e+59)
		tmp = Float64(Float64(0.5 * cos(re)) * Float64(im_m * Float64(-2.0 + Float64(Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(0.1111111111111111 - Float64(t_0 * Float64(t_0 * t_1)))) / Float64(-0.3333333333333333 - Float64(Float64(im_m * im_m) * t_0))))));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(-0.008333333333333333 * t_1))));
	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 = -0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968);
	t_1 = (im_m * im_m) * (im_m * im_m);
	tmp = 0.0;
	if (im_m <= 2e+59)
		tmp = (0.5 * cos(re)) * (im_m * (-2.0 + (((im_m * im_m) * (0.1111111111111111 - (t_0 * (t_0 * t_1)))) / (-0.3333333333333333 - ((im_m * im_m) * t_0)))));
	else
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * t_1)));
	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[(-0.016666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.0003968253968253968), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, N[(im$95$s * If[LessEqual[im$95$m, 2e+59], N[(N[(0.5 * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-2.0 + N[(N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(0.1111111111111111 - N[(t$95$0 * N[(t$95$0 * t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(-0.3333333333333333 - N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(-0.008333333333333333 * t$95$1), $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 := -0.016666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0003968253968253968\\
t_1 := \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\\
im\_s \cdot \begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im\_m \leq 2 \cdot 10^{+59}:\\
\;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \frac{\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(0.1111111111111111 - t\_0 \cdot \left(t\_0 \cdot t\_1\right)\right)}{-0.3333333333333333 - \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot t\_0}\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot t\_1\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if im < 1.99999999999999994e59

    1. Initial program 41.7%

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)\right)}\right) \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)}\right)\right) \]
      2. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      3. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + -2\right)\right)\right) \]
      4. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right) \]
      5. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      9. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      10. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      11. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{3} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      12. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      14. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      16. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      17. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      18. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{60} + \color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      19. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      20. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      21. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      22. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      23. *-lowering-*.f6494.7%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified94.7%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left(\left(\frac{-1}{3} + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot im\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      2. flip-+N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left(\frac{\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{3} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right)}{\frac{-1}{3} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)} \cdot \left(\color{blue}{im} \cdot im\right)\right)\right)\right)\right) \]
      3. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left(\frac{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{3} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot im\right)}{\color{blue}{\frac{-1}{3} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)}}\right)\right)\right)\right) \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{3} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{60} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{2520}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
    7. Applied egg-rr70.7%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \color{blue}{\frac{\left(0.1111111111111111 - \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right) \cdot \left(\left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot im\right)}{-0.3333333333333333 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)}}\right)\right) \]

    if 1.99999999999999994e59 < im

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)}\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right) \]
      3. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\cos re \cdot \frac{-1}{6}\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \cos re\right) \cdot \frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
      10. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
    5. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]
    6. Taylor expanded in im around inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{4}\right)}\right)\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left({im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      2. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      3. pow-sqrN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    8. Simplified100.0%

      \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}\right)\right) \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification77.4%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 2 \cdot 10^{+59}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.1111111111111111 - \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right) \cdot \left(\left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)\right)}{-0.3333333333333333 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)}\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 3: 96.6% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 7.6:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 7.6)
    (*
     im_m
     (*
      (cos re)
      (+
       -1.0
       (*
        (* im_m im_m)
        (+ -0.16666666666666666 (* (* im_m im_m) -0.008333333333333333))))))
    (if (<= im_m 1.2e+62)
      (- (+ 0.5 (* im_m (+ -0.5 (* im_m 0.25)))) (* (exp im_m) 0.5))
      (*
       im_m
       (*
        (cos re)
        (+
         -1.0
         (* -0.008333333333333333 (* (* im_m im_m) (* im_m 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 <= 7.6) {
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.6d0) then
        tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.16666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333d0))))))
    else if (im_m <= 1.2d+62) then
        tmp = (0.5d0 + (im_m * ((-0.5d0) + (im_m * 0.25d0)))) - (exp(im_m) * 0.5d0)
    else
        tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((-0.008333333333333333d0) * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.6) {
		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (Math.exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.6:
		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))))
	elif im_m <= 1.2e+62:
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (math.exp(im_m) * 0.5)
	else:
		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.6)
		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.008333333333333333))))));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = Float64(Float64(0.5 + Float64(im_m * Float64(-0.5 + Float64(im_m * 0.25)))) - Float64(exp(im_m) * 0.5));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(-0.008333333333333333 * Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * 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 <= 7.6)
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	else
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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, 7.6], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.008333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.2e+62], N[(N[(0.5 + N[(im$95$m * N[(-0.5 + N[(im$95$m * 0.25), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(-0.008333333333333333 * N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $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 7.6:\\
\;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)\\

\mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\
\;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 7.5999999999999996

    1. Initial program 39.9%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)}\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right) \]
      3. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\cos re \cdot \frac{-1}{6}\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \cos re\right) \cdot \frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
      10. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
    5. Simplified95.5%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]

    if 7.5999999999999996 < im < 1.2e62

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. sub-negN/A

        \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
      3. distribute-lft-neg-outN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. unsub-negN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
      5. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      6. exp-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      10. exp-lowering-exp.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
      12. exp-lowering-exp.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    5. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
    6. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(im\right)}, \frac{1}{2}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      3. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      6. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(im \cdot \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    8. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + im \cdot \left(-0.5 + im \cdot 0.25\right)\right)} - e^{im} \cdot 0.5 \]

    if 1.2e62 < im

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)}\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right) \]
      3. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\cos re \cdot \frac{-1}{6}\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \cos re\right) \cdot \frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
      10. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
    5. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]
    6. Taylor expanded in im around inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{4}\right)}\right)\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left({im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      2. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      3. pow-sqrN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    8. Simplified100.0%

      \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}\right)\right) \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Add Preprocessing

Alternative 4: 96.5% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 6:\\ \;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.3333333333333333\right)\right) + im\_m \cdot -2\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 6.0)
    (*
     (* 0.5 (cos re))
     (+ (* im_m (* im_m (* im_m -0.3333333333333333))) (* im_m -2.0)))
    (if (<= im_m 1.2e+62)
      (- (+ 0.5 (* im_m (+ -0.5 (* im_m 0.25)))) (* (exp im_m) 0.5))
      (*
       im_m
       (*
        (cos re)
        (+
         -1.0
         (* -0.008333333333333333 (* (* im_m im_m) (* im_m 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 <= 6.0) {
		tmp = (0.5 * cos(re)) * ((im_m * (im_m * (im_m * -0.3333333333333333))) + (im_m * -2.0));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 6.0d0) then
        tmp = (0.5d0 * cos(re)) * ((im_m * (im_m * (im_m * (-0.3333333333333333d0)))) + (im_m * (-2.0d0)))
    else if (im_m <= 1.2d+62) then
        tmp = (0.5d0 + (im_m * ((-0.5d0) + (im_m * 0.25d0)))) - (exp(im_m) * 0.5d0)
    else
        tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((-0.008333333333333333d0) * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 6.0) {
		tmp = (0.5 * Math.cos(re)) * ((im_m * (im_m * (im_m * -0.3333333333333333))) + (im_m * -2.0));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (Math.exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 6.0:
		tmp = (0.5 * math.cos(re)) * ((im_m * (im_m * (im_m * -0.3333333333333333))) + (im_m * -2.0))
	elif im_m <= 1.2e+62:
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (math.exp(im_m) * 0.5)
	else:
		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 6.0)
		tmp = Float64(Float64(0.5 * cos(re)) * Float64(Float64(im_m * Float64(im_m * Float64(im_m * -0.3333333333333333))) + Float64(im_m * -2.0)));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = Float64(Float64(0.5 + Float64(im_m * Float64(-0.5 + Float64(im_m * 0.25)))) - Float64(exp(im_m) * 0.5));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(-0.008333333333333333 * Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * 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 <= 6.0)
		tmp = (0.5 * cos(re)) * ((im_m * (im_m * (im_m * -0.3333333333333333))) + (im_m * -2.0));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	else
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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, 6.0], N[(N[(0.5 * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[(im$95$m * N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(im$95$m * -2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.2e+62], N[(N[(0.5 + N[(im$95$m * N[(-0.5 + N[(im$95$m * 0.25), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(-0.008333333333333333 * N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $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 6:\\
\;\;\;\;\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.3333333333333333\right)\right) + im\_m \cdot -2\right)\\

\mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\
\;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 6

    1. Initial program 39.9%

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
      2. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      3. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
      4. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
      5. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
      8. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f6490.3%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified90.3%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{3} + \color{blue}{-2}\right)\right)\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot im + \color{blue}{-2 \cdot im}\right)\right) \]
      3. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\left(\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot im\right), \color{blue}{\left(-2 \cdot im\right)}\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right), \left(\color{blue}{-2} \cdot im\right)\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right), \left(\color{blue}{-2} \cdot im\right)\right)\right) \]
      6. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right), \left(-2 \cdot im\right)\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right), \left(-2 \cdot im\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{-1}{3}\right)\right)\right), \left(-2 \cdot im\right)\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{-1}{3}\right)\right)\right), \left(im \cdot \color{blue}{-2}\right)\right)\right) \]
      10. *-lowering-*.f6490.3%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{-1}{3}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{-2}\right)\right)\right) \]
    7. Applied egg-rr90.3%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot -0.3333333333333333\right)\right) + im \cdot -2\right)} \]

    if 6 < im < 1.2e62

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. sub-negN/A

        \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
      3. distribute-lft-neg-outN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. unsub-negN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
      5. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      6. exp-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      10. exp-lowering-exp.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
      12. exp-lowering-exp.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    5. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
    6. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(im\right)}, \frac{1}{2}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      3. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      6. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(im \cdot \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    8. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + im \cdot \left(-0.5 + im \cdot 0.25\right)\right)} - e^{im} \cdot 0.5 \]

    if 1.2e62 < im

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)}\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right) \]
      3. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\cos re \cdot \frac{-1}{6}\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \cos re\right) \cdot \frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
      10. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
    5. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]
    6. Taylor expanded in im around inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{4}\right)}\right)\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left({im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      2. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      3. pow-sqrN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    8. Simplified100.0%

      \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}\right)\right) \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Add Preprocessing

Alternative 5: 96.5% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 7.8:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 7.8)
    (* (* im_m (cos re)) (+ -1.0 (* im_m (* im_m -0.16666666666666666))))
    (if (<= im_m 1.2e+62)
      (- (+ 0.5 (* im_m (+ -0.5 (* im_m 0.25)))) (* (exp im_m) 0.5))
      (*
       im_m
       (*
        (cos re)
        (+
         -1.0
         (* -0.008333333333333333 (* (* im_m im_m) (* im_m 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 <= 7.8) {
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.8d0) then
        tmp = (im_m * cos(re)) * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666d0))))
    else if (im_m <= 1.2d+62) then
        tmp = (0.5d0 + (im_m * ((-0.5d0) + (im_m * 0.25d0)))) - (exp(im_m) * 0.5d0)
    else
        tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((-0.008333333333333333d0) * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.8) {
		tmp = (im_m * Math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 1.2e+62) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (Math.exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.8:
		tmp = (im_m * math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)))
	elif im_m <= 1.2e+62:
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (math.exp(im_m) * 0.5)
	else:
		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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 <= 7.8)
		tmp = Float64(Float64(im_m * cos(re)) * Float64(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.16666666666666666))));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = Float64(Float64(0.5 + Float64(im_m * Float64(-0.5 + Float64(im_m * 0.25)))) - Float64(exp(im_m) * 0.5));
	else
		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(-0.008333333333333333 * Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * 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 <= 7.8)
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	elseif (im_m <= 1.2e+62)
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	else
		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + (-0.008333333333333333 * ((im_m * im_m) * (im_m * 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, 7.8], N[(N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 1.2e+62], N[(N[(0.5 + N[(im$95$m * N[(-0.5 + N[(im$95$m * 0.25), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(-0.008333333333333333 * N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $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 7.8:\\
\;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\

\mathbf{elif}\;im\_m \leq 1.2 \cdot 10^{+62}:\\
\;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + -0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 7.79999999999999982

    1. Initial program 39.9%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*N/A

        \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
      2. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \cos re\right), \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \cos re\right), \left(\color{blue}{-1} + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      6. cos-lowering-cos.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
      8. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6489.9%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified89.9%

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

    if 7.79999999999999982 < im < 1.2e62

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. sub-negN/A

        \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
      3. distribute-lft-neg-outN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. unsub-negN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
      5. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      6. exp-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      10. exp-lowering-exp.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
      12. exp-lowering-exp.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    5. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
    6. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(im\right)}, \frac{1}{2}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      3. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      6. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(im \cdot \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f6483.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    8. Simplified83.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + im \cdot \left(-0.5 + im \cdot 0.25\right)\right)} - e^{im} \cdot 0.5 \]

    if 1.2e62 < im

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)}\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + \frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right) \]
      3. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\cos re \cdot \frac{-1}{6}\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \cos re\right) \cdot \frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
      10. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot -1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(-1 + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
    5. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]
    6. Taylor expanded in im around inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{4}\right)}\right)\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left({im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      2. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      3. pow-sqrN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    8. Simplified100.0%

      \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \color{blue}{-0.008333333333333333 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}\right)\right) \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Add Preprocessing

Alternative 6: 94.8% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 6:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 6.0)
    (* (* im_m (cos re)) (+ -1.0 (* im_m (* im_m -0.16666666666666666))))
    (if (<= im_m 5.8e+102)
      (- (+ 0.5 (* im_m (+ -0.5 (* im_m 0.25)))) (* (exp im_m) 0.5))
      (* (cos re) (* -0.16666666666666666 (* im_m (* im_m 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 <= 6.0) {
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.0d0) then
        tmp = (im_m * cos(re)) * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666d0))))
    else if (im_m <= 5.8d+102) then
        tmp = (0.5d0 + (im_m * ((-0.5d0) + (im_m * 0.25d0)))) - (exp(im_m) * 0.5d0)
    else
        tmp = cos(re) * ((-0.16666666666666666d0) * (im_m * (im_m * 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 <= 6.0) {
		tmp = (im_m * Math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (Math.exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = Math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.0:
		tmp = (im_m * math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)))
	elif im_m <= 5.8e+102:
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (math.exp(im_m) * 0.5)
	else:
		tmp = math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.0)
		tmp = Float64(Float64(im_m * cos(re)) * Float64(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.16666666666666666))));
	elseif (im_m <= 5.8e+102)
		tmp = Float64(Float64(0.5 + Float64(im_m * Float64(-0.5 + Float64(im_m * 0.25)))) - Float64(exp(im_m) * 0.5));
	else
		tmp = Float64(cos(re) * Float64(-0.16666666666666666 * Float64(im_m * Float64(im_m * 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 <= 6.0)
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	elseif (im_m <= 5.8e+102)
		tmp = (0.5 + (im_m * (-0.5 + (im_m * 0.25)))) - (exp(im_m) * 0.5);
	else
		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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, 6.0], N[(N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 5.8e+102], N[(N[(0.5 + N[(im$95$m * N[(-0.5 + N[(im$95$m * 0.25), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 * N[(im$95$m * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $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 6:\\
\;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\

\mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
\;\;\;\;\left(0.5 + im\_m \cdot \left(-0.5 + im\_m \cdot 0.25\right)\right) - e^{im\_m} \cdot 0.5\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 6

    1. Initial program 39.9%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*N/A

        \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
      2. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \cos re\right), \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \cos re\right), \left(\color{blue}{-1} + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      6. cos-lowering-cos.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
      8. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6489.9%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified89.9%

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

    if 6 < im < 5.8000000000000005e102

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. sub-negN/A

        \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
      3. distribute-lft-neg-outN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. unsub-negN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
      5. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      6. exp-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      10. exp-lowering-exp.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
      12. exp-lowering-exp.f6481.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    5. Simplified81.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
    6. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(im\right)}, \frac{1}{2}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      3. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{1}{4} \cdot im + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      6. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{4} \cdot im\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(im \cdot \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f6481.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{4}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    8. Simplified81.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + im \cdot \left(-0.5 + im \cdot 0.25\right)\right)} - e^{im} \cdot 0.5 \]

    if 5.8000000000000005e102 < im

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
    4. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
      2. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      3. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
      4. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
      5. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
      8. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified100.0%

      \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
    6. Taylor expanded in im around inf

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\cos re} \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)} \]
      3. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)}\right) \]
      4. cos-lowering-cos.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{6}} \cdot {im}^{3}\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{3}\right)}\right)\right) \]
      6. cube-multN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      7. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot {im}^{\color{blue}{2}}\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
      9. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
      10. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
    8. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Add Preprocessing

Alternative 7: 92.8% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \left(\left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.008333333333333333 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \cos re\right)\right) \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (*
   (+
    -1.0
    (*
     (* im_m im_m)
     (+
      -0.16666666666666666
      (*
       im_m
       (*
        im_m
        (+ -0.008333333333333333 (* im_m (* im_m -0.0001984126984126984))))))))
   (* im_m (cos re)))))
im\_m = fabs(im);
im\_s = copysign(1.0, im);
double code(double im_s, double re, double im_m) {
	return im_s * ((-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * cos(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 * (((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.16666666666666666d0) + (im_m * (im_m * ((-0.008333333333333333d0) + (im_m * (im_m * (-0.0001984126984126984d0))))))))) * (im_m * cos(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 * ((-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * Math.cos(re)));
}
im\_m = math.fabs(im)
im\_s = math.copysign(1.0, im)
def code(im_s, re, im_m):
	return im_s * ((-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * math.cos(re)))
im\_m = abs(im)
im\_s = copysign(1.0, im)
function code(im_s, re, im_m)
	return Float64(im_s * Float64(Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(im_m * Float64(im_m * Float64(-0.008333333333333333 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * Float64(im_m * cos(re))))
end
im\_m = abs(im);
im\_s = sign(im) * abs(1.0);
function tmp = code(im_s, re, im_m)
	tmp = im_s * ((-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (im_m * (im_m * (-0.008333333333333333 + (im_m * (im_m * -0.0001984126984126984)))))))) * (im_m * cos(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[(N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * N[(-0.008333333333333333 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.0001984126984126984), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}
im\_m = \left|im\right|
\\
im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)

\\
im\_s \cdot \left(\left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.008333333333333333 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \cos re\right)\right)
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 55.2%

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

    \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot \cos re + \frac{-1}{5040} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)\right)\right)} \]
  4. Simplified95.9%

    \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(\cos re \cdot \left(\left(-0.008333333333333333 + im \cdot \left(im \cdot -0.0001984126984126984\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\right)\right)} \]
  5. Step-by-step derivation
    1. associate-*r*N/A

      \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right)} \]
    2. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)} \]
    3. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\left(\frac{-1}{120} + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{5040}\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right) + \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \frac{-1}{6}\right)\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
  6. Applied egg-rr96.0%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + im \cdot \left(im \cdot \left(-0.008333333333333333 + im \cdot \left(im \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
  7. Add Preprocessing

Alternative 8: 94.8% accurate, 2.6× speedup?

\[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 5.6:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
im\_m = (fabs.f64 im)
im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
(FPCore (im_s re im_m)
 :precision binary64
 (*
  im_s
  (if (<= im_m 5.6)
    (* (* im_m (cos re)) (+ -1.0 (* im_m (* im_m -0.16666666666666666))))
    (if (<= im_m 5.8e+102)
      (- 0.5 (* (exp im_m) 0.5))
      (* (cos re) (* -0.16666666666666666 (* im_m (* im_m 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 <= 5.6) {
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.6d0) then
        tmp = (im_m * cos(re)) * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666d0))))
    else if (im_m <= 5.8d+102) then
        tmp = 0.5d0 - (exp(im_m) * 0.5d0)
    else
        tmp = cos(re) * ((-0.16666666666666666d0) * (im_m * (im_m * 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 <= 5.6) {
		tmp = (im_m * Math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
		tmp = 0.5 - (Math.exp(im_m) * 0.5);
	} else {
		tmp = Math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.6:
		tmp = (im_m * math.cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)))
	elif im_m <= 5.8e+102:
		tmp = 0.5 - (math.exp(im_m) * 0.5)
	else:
		tmp = math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.6)
		tmp = Float64(Float64(im_m * cos(re)) * Float64(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.16666666666666666))));
	elseif (im_m <= 5.8e+102)
		tmp = Float64(0.5 - Float64(exp(im_m) * 0.5));
	else
		tmp = Float64(cos(re) * Float64(-0.16666666666666666 * Float64(im_m * Float64(im_m * 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 <= 5.6)
		tmp = (im_m * cos(re)) * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
	elseif (im_m <= 5.8e+102)
		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
	else
		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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, 5.6], N[(N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 5.8e+102], N[(0.5 - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 * N[(im$95$m * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $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 5.6:\\
\;\;\;\;\left(im\_m \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\

\mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
\;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 5.5999999999999996

    1. Initial program 39.9%

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

      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. associate-*r*N/A

        \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
      2. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \cos re\right), \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \cos re\right), \left(\color{blue}{-1} + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      6. cos-lowering-cos.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
      8. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
      9. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6489.9%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
    5. Simplified89.9%

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

    if 5.5999999999999996 < im < 5.8000000000000005e102

    1. Initial program 100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. sub-negN/A

        \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
      2. distribute-rgt-inN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
      3. distribute-lft-neg-outN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      4. unsub-negN/A

        \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
      5. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      6. exp-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. associate-*l/N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      8. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      10. exp-lowering-exp.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
      12. exp-lowering-exp.f6481.3%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    5. Simplified81.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
    6. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
    7. Step-by-step derivation
      1. Simplified81.3%

        \[\leadsto \color{blue}{0.5} - e^{im} \cdot 0.5 \]

      if 5.8000000000000005e102 < im

      1. Initial program 100.0%

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
      4. Step-by-step derivation
        1. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
        2. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
        3. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
        4. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
        5. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
        6. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
        7. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
        8. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
        9. *-lowering-*.f64100.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
      5. Simplified100.0%

        \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
      6. Taylor expanded in im around inf

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
      7. Step-by-step derivation
        1. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\cos re} \]
        2. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)} \]
        3. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)}\right) \]
        4. cos-lowering-cos.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{6}} \cdot {im}^{3}\right)\right) \]
        5. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{3}\right)}\right)\right) \]
        6. cube-multN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
        7. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot {im}^{\color{blue}{2}}\right)\right)\right) \]
        8. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
        9. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
        10. *-lowering-*.f64100.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
      8. Simplified100.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)} \]
    8. Recombined 3 regimes into one program.
    9. Add Preprocessing

    Alternative 9: 94.8% accurate, 2.6× speedup?

    \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 6.1:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
    im\_m = (fabs.f64 im)
    im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
    (FPCore (im_s re im_m)
     :precision binary64
     (*
      im_s
      (if (<= im_m 6.1)
        (* im_m (* (cos re) (+ -1.0 (* (* im_m im_m) -0.16666666666666666))))
        (if (<= im_m 5.8e+102)
          (- 0.5 (* (exp im_m) 0.5))
          (* (cos re) (* -0.16666666666666666 (* im_m (* im_m 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 <= 6.1) {
    		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * -0.16666666666666666)));
    	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
    		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
    	} else {
    		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.1d0) then
            tmp = im_m * (cos(re) * ((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666d0))))
        else if (im_m <= 5.8d+102) then
            tmp = 0.5d0 - (exp(im_m) * 0.5d0)
        else
            tmp = cos(re) * ((-0.16666666666666666d0) * (im_m * (im_m * 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 <= 6.1) {
    		tmp = im_m * (Math.cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * -0.16666666666666666)));
    	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
    		tmp = 0.5 - (Math.exp(im_m) * 0.5);
    	} else {
    		tmp = Math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.1:
    		tmp = im_m * (math.cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * -0.16666666666666666)))
    	elif im_m <= 5.8e+102:
    		tmp = 0.5 - (math.exp(im_m) * 0.5)
    	else:
    		tmp = math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 6.1)
    		tmp = Float64(im_m * Float64(cos(re) * Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.16666666666666666))));
    	elseif (im_m <= 5.8e+102)
    		tmp = Float64(0.5 - Float64(exp(im_m) * 0.5));
    	else
    		tmp = Float64(cos(re) * Float64(-0.16666666666666666 * Float64(im_m * Float64(im_m * 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 <= 6.1)
    		tmp = im_m * (cos(re) * (-1.0 + ((im_m * im_m) * -0.16666666666666666)));
    	elseif (im_m <= 5.8e+102)
    		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
    	else
    		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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, 6.1], N[(im$95$m * N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 5.8e+102], N[(0.5 - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 * N[(im$95$m * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $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 6.1:\\
    \;\;\;\;im\_m \cdot \left(\cos re \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\
    
    \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
    \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\
    
    \mathbf{else}:\\
    \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\
    
    
    \end{array}
    \end{array}
    
    Derivation
    1. Split input into 3 regimes
    2. if im < 6.0999999999999996

      1. Initial program 39.9%

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)\right)}\right) \]
      4. Step-by-step derivation
        1. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)}\right)\right) \]
        2. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
        3. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + -2\right)\right)\right) \]
        4. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right) \]
        5. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
        6. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
        7. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        8. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        9. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        10. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        11. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{3} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        12. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
        13. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        14. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        15. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        16. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        17. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        18. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{60} + \color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        19. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        20. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        21. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        22. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
        23. *-lowering-*.f6497.5%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. Simplified97.5%

        \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)} \]
      6. Taylor expanded in im around 0

        \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
      7. Step-by-step derivation
        1. *-commutativeN/A

          \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right) \]
        2. associate-*r*N/A

          \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right) \]
        3. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot \cos re\right) \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
        4. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \color{blue}{\left(\cos re \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
        5. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right)\right) \]
        6. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
        7. distribute-rgt-outN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
        8. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{-1}\right)\right)\right) \]
        9. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + \left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)\right)\right)\right) \]
        10. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\cos re \cdot \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} - \color{blue}{1}\right)\right)\right) \]
        11. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} - 1\right)}\right)\right) \]
        12. cos-lowering-cos.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}} - 1\right)\right)\right) \]
        13. sub-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right)\right) \]
        14. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2} + -1\right)\right)\right) \]
        15. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(-1 + \color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
        16. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
        17. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
        18. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
        19. unpow2N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
        20. *-lowering-*.f6489.8%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
      8. Simplified89.8%

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

      if 6.0999999999999996 < im < 5.8000000000000005e102

      1. Initial program 100.0%

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

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
      4. Step-by-step derivation
        1. sub-negN/A

          \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
        2. distribute-rgt-inN/A

          \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
        3. distribute-lft-neg-outN/A

          \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        4. unsub-negN/A

          \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
        5. --lowering--.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
        6. exp-negN/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        7. associate-*l/N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        8. metadata-evalN/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        9. /-lowering-/.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        10. exp-lowering-exp.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
        11. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
        12. exp-lowering-exp.f6481.3%

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      5. Simplified81.3%

        \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
      6. Taylor expanded in im around 0

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
      7. Step-by-step derivation
        1. Simplified81.3%

          \[\leadsto \color{blue}{0.5} - e^{im} \cdot 0.5 \]

        if 5.8000000000000005e102 < im

        1. Initial program 100.0%

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
        4. Step-by-step derivation
          1. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
          2. sub-negN/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
          3. metadata-evalN/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
          4. +-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
          5. +-lowering-+.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
          6. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
          7. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
          8. unpow2N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
          9. *-lowering-*.f64100.0%

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
        5. Simplified100.0%

          \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
        6. Taylor expanded in im around inf

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
        7. Step-by-step derivation
          1. associate-*r*N/A

            \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\cos re} \]
          2. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)} \]
          3. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)}\right) \]
          4. cos-lowering-cos.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{6}} \cdot {im}^{3}\right)\right) \]
          5. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{3}\right)}\right)\right) \]
          6. cube-multN/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
          7. unpow2N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot {im}^{\color{blue}{2}}\right)\right)\right) \]
          8. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
          9. unpow2N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
          10. *-lowering-*.f64100.0%

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
        8. Simplified100.0%

          \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)} \]
      8. Recombined 3 regimes into one program.
      9. Add Preprocessing

      Alternative 10: 94.4% accurate, 2.6× speedup?

      \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 5:\\ \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
      im\_m = (fabs.f64 im)
      im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
      (FPCore (im_s re im_m)
       :precision binary64
       (*
        im_s
        (if (<= im_m 5.0)
          (- 0.0 (* im_m (cos re)))
          (if (<= im_m 5.8e+102)
            (- 0.5 (* (exp im_m) 0.5))
            (* (cos re) (* -0.16666666666666666 (* im_m (* im_m 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 <= 5.0) {
      		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
      	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
      		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
      	} else {
      		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.0d0) then
              tmp = 0.0d0 - (im_m * cos(re))
          else if (im_m <= 5.8d+102) then
              tmp = 0.5d0 - (exp(im_m) * 0.5d0)
          else
              tmp = cos(re) * ((-0.16666666666666666d0) * (im_m * (im_m * 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 <= 5.0) {
      		tmp = 0.0 - (im_m * Math.cos(re));
      	} else if (im_m <= 5.8e+102) {
      		tmp = 0.5 - (Math.exp(im_m) * 0.5);
      	} else {
      		tmp = Math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.0:
      		tmp = 0.0 - (im_m * math.cos(re))
      	elif im_m <= 5.8e+102:
      		tmp = 0.5 - (math.exp(im_m) * 0.5)
      	else:
      		tmp = math.cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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 <= 5.0)
      		tmp = Float64(0.0 - Float64(im_m * cos(re)));
      	elseif (im_m <= 5.8e+102)
      		tmp = Float64(0.5 - Float64(exp(im_m) * 0.5));
      	else
      		tmp = Float64(cos(re) * Float64(-0.16666666666666666 * Float64(im_m * Float64(im_m * 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 <= 5.0)
      		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
      	elseif (im_m <= 5.8e+102)
      		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
      	else
      		tmp = cos(re) * (-0.16666666666666666 * (im_m * (im_m * 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, 5.0], N[(0.0 - N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 5.8e+102], N[(0.5 - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 * N[(im$95$m * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $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 5:\\
      \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\
      
      \mathbf{elif}\;im\_m \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
      \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\
      
      \mathbf{else}:\\
      \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\\
      
      
      \end{array}
      \end{array}
      
      Derivation
      1. Split input into 3 regimes
      2. if im < 5

        1. Initial program 39.9%

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

          \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
        4. Step-by-step derivation
          1. mul-1-negN/A

            \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
          2. neg-sub0N/A

            \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
          3. --lowering--.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
          4. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
          5. cos-lowering-cos.f6467.5%

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
        5. Simplified67.5%

          \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
        6. Step-by-step derivation
          1. sub0-negN/A

            \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
          2. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\cos re \cdot im\right) \]
          3. distribute-lft-neg-inN/A

            \[\leadsto \left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right) \cdot \color{blue}{im} \]
          4. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right), \color{blue}{im}\right) \]
          5. neg-lowering-neg.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\cos re\right), im\right) \]
          6. cos-lowering-cos.f6467.5%

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), im\right) \]
        7. Applied egg-rr67.5%

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

        if 5 < im < 5.8000000000000005e102

        1. Initial program 100.0%

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

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
        4. Step-by-step derivation
          1. sub-negN/A

            \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
          2. distribute-rgt-inN/A

            \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
          3. distribute-lft-neg-outN/A

            \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          4. unsub-negN/A

            \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
          5. --lowering--.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
          6. exp-negN/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          7. associate-*l/N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          8. metadata-evalN/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          9. /-lowering-/.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          10. exp-lowering-exp.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
          11. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
          12. exp-lowering-exp.f6481.3%

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
        5. Simplified81.3%

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
        6. Taylor expanded in im around 0

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
        7. Step-by-step derivation
          1. Simplified81.3%

            \[\leadsto \color{blue}{0.5} - e^{im} \cdot 0.5 \]

          if 5.8000000000000005e102 < im

          1. Initial program 100.0%

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
          4. Step-by-step derivation
            1. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
            2. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
            4. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64100.0%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
          5. Simplified100.0%

            \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
          6. Taylor expanded in im around inf

            \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{3} \cdot \cos re\right)} \]
          7. Step-by-step derivation
            1. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\cos re} \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)} \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{3}\right)}\right) \]
            4. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{6}} \cdot {im}^{3}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{3}\right)}\right)\right) \]
            6. cube-multN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
            7. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(im \cdot {im}^{\color{blue}{2}}\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
            10. *-lowering-*.f64100.0%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
          8. Simplified100.0%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)} \]
        8. Recombined 3 regimes into one program.
        9. Final simplification74.6%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 5:\\ \;\;\;\;0 - im \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
        10. Add Preprocessing

        Alternative 11: 85.5% accurate, 2.7× speedup?

        \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 5.2:\\ \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 2.05 \cdot 10^{+142}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.25 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(0.020833333333333332 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.0006944444444444445\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        im\_m = (fabs.f64 im)
        im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
        (FPCore (im_s re im_m)
         :precision binary64
         (*
          im_s
          (if (<= im_m 5.2)
            (- 0.0 (* im_m (cos re)))
            (if (<= im_m 2.05e+142)
              (- 0.5 (* (exp im_m) 0.5))
              (*
               (+
                0.5
                (*
                 (* re re)
                 (+
                  -0.25
                  (*
                   (* re re)
                   (+ 0.020833333333333332 (* (* re re) -0.0006944444444444445))))))
               (*
                im_m
                (+
                 -2.0
                 (*
                  (* im_m im_m)
                  (+
                   -0.3333333333333333
                   (*
                    (* im_m im_m)
                    (+
                     -0.016666666666666666
                     (* (* im_m im_m) -0.0003968253968253968))))))))))))
        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 <= 5.2) {
        		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
        	} else if (im_m <= 2.05e+142) {
        		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
        	} else {
        		tmp = (0.5 + ((re * re) * (-0.25 + ((re * re) * (0.020833333333333332 + ((re * re) * -0.0006944444444444445)))))) * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333 + ((im_m * im_m) * (-0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968)))))));
        	}
        	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 <= 5.2d0) then
                tmp = 0.0d0 - (im_m * cos(re))
            else if (im_m <= 2.05d+142) then
                tmp = 0.5d0 - (exp(im_m) * 0.5d0)
            else
                tmp = (0.5d0 + ((re * re) * ((-0.25d0) + ((re * re) * (0.020833333333333332d0 + ((re * re) * (-0.0006944444444444445d0))))))) * (im_m * ((-2.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.3333333333333333d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.016666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * (-0.0003968253968253968d0))))))))
            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 <= 5.2) {
        		tmp = 0.0 - (im_m * Math.cos(re));
        	} else if (im_m <= 2.05e+142) {
        		tmp = 0.5 - (Math.exp(im_m) * 0.5);
        	} else {
        		tmp = (0.5 + ((re * re) * (-0.25 + ((re * re) * (0.020833333333333332 + ((re * re) * -0.0006944444444444445)))))) * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333 + ((im_m * im_m) * (-0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968)))))));
        	}
        	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 <= 5.2:
        		tmp = 0.0 - (im_m * math.cos(re))
        	elif im_m <= 2.05e+142:
        		tmp = 0.5 - (math.exp(im_m) * 0.5)
        	else:
        		tmp = (0.5 + ((re * re) * (-0.25 + ((re * re) * (0.020833333333333332 + ((re * re) * -0.0006944444444444445)))))) * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333 + ((im_m * im_m) * (-0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968)))))))
        	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 <= 5.2)
        		tmp = Float64(0.0 - Float64(im_m * cos(re)));
        	elseif (im_m <= 2.05e+142)
        		tmp = Float64(0.5 - Float64(exp(im_m) * 0.5));
        	else
        		tmp = Float64(Float64(0.5 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.25 + Float64(Float64(re * re) * Float64(0.020833333333333332 + Float64(Float64(re * re) * -0.0006944444444444445)))))) * Float64(im_m * Float64(-2.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.3333333333333333 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.016666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.0003968253968253968))))))));
        	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 <= 5.2)
        		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
        	elseif (im_m <= 2.05e+142)
        		tmp = 0.5 - (exp(im_m) * 0.5);
        	else
        		tmp = (0.5 + ((re * re) * (-0.25 + ((re * re) * (0.020833333333333332 + ((re * re) * -0.0006944444444444445)))))) * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333 + ((im_m * im_m) * (-0.016666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.0003968253968253968)))))));
        	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, 5.2], N[(0.0 - N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 2.05e+142], N[(0.5 - N[(N[Exp[im$95$m], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.25 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(0.020833333333333332 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * -0.0006944444444444445), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-2.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.3333333333333333 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.016666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.0003968253968253968), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $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 5.2:\\
        \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\
        
        \mathbf{elif}\;im\_m \leq 2.05 \cdot 10^{+142}:\\
        \;\;\;\;0.5 - e^{im\_m} \cdot 0.5\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;\left(0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.25 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(0.020833333333333332 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.0006944444444444445\right)\right)\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 3 regimes
        2. if im < 5.20000000000000018

          1. Initial program 39.9%

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

            \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
          4. Step-by-step derivation
            1. mul-1-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
            2. neg-sub0N/A

              \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
            3. --lowering--.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
            5. cos-lowering-cos.f6467.5%

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
          5. Simplified67.5%

            \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. sub0-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\cos re \cdot im\right) \]
            3. distribute-lft-neg-inN/A

              \[\leadsto \left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right) \cdot \color{blue}{im} \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right), \color{blue}{im}\right) \]
            5. neg-lowering-neg.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\cos re\right), im\right) \]
            6. cos-lowering-cos.f6467.5%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), im\right) \]
          7. Applied egg-rr67.5%

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

          if 5.20000000000000018 < im < 2.04999999999999991e142

          1. Initial program 100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
          4. Step-by-step derivation
            1. sub-negN/A

              \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
            2. distribute-rgt-inN/A

              \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
            3. distribute-lft-neg-outN/A

              \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            4. unsub-negN/A

              \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
            5. --lowering--.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            6. exp-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            7. associate-*l/N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            8. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            9. /-lowering-/.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            10. exp-lowering-exp.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
            12. exp-lowering-exp.f6488.5%

              \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
          5. Simplified88.5%

            \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
          6. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
          7. Step-by-step derivation
            1. Simplified88.5%

              \[\leadsto \color{blue}{0.5} - e^{im} \cdot 0.5 \]

            if 2.04999999999999991e142 < im

            1. Initial program 100.0%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right) + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) - \frac{1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)} - \frac{1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              9. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{3}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              10. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right) + \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{3} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{60}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{60}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{60}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{60} + \color{blue}{\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{2520} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{2520}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              23. *-lowering-*.f64100.0%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified100.0%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {re}^{2} \cdot \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) - \frac{1}{4}\right)\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left({re}^{2} \cdot \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) - \frac{1}{4}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              2. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) - \frac{1}{4}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              3. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) - \frac{1}{4}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) - \frac{1}{4}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              5. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{4}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              6. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right) + \frac{-1}{4}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              7. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{4} + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              8. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              10. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{48} + \frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{48}, \left(\frac{-1}{1440} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{48}, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{1440}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{48}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{1440}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{48}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{1440}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. *-lowering-*.f6476.9%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{48}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{1440}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{3}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{60}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{2520}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified76.9%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.25 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(0.020833333333333332 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.0006944444444444445\right)\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right) \]
          8. Recombined 3 regimes into one program.
          9. Final simplification71.0%

            \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 5.2:\\ \;\;\;\;0 - im \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.05 \cdot 10^{+142}:\\ \;\;\;\;0.5 - e^{im} \cdot 0.5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.25 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(0.020833333333333332 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.0006944444444444445\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.3333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.016666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0003968253968253968\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
          10. Add Preprocessing

          Alternative 12: 80.9% accurate, 2.8× speedup?

          \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 0.0028:\\ \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im\_m \leq 3.5 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \frac{im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)}{im\_m \cdot im\_m} \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          im\_m = (fabs.f64 im)
          im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
          (FPCore (im_s re im_m)
           :precision binary64
           (*
            im_s
            (if (<= im_m 0.0028)
              (- 0.0 (* im_m (cos re)))
              (if (<= im_m 3.5e+132)
                (*
                 im_m
                 (+
                  -1.0
                  (*
                   (/ (* im_m (* im_m (* im_m im_m))) (* im_m im_m))
                   (+
                    -0.16666666666666666
                    (*
                     (* im_m im_m)
                     (+
                      -0.008333333333333333
                      (* (* im_m im_m) -0.0001984126984126984)))))))
                (*
                 (* im_m im_m)
                 (* im_m (+ -0.16666666666666666 (* (* re re) 0.08333333333333333))))))))
          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 <= 0.0028) {
          		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
          	} else if (im_m <= 3.5e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + (((im_m * (im_m * (im_m * im_m))) / (im_m * im_m)) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 0.0028d0) then
                  tmp = 0.0d0 - (im_m * cos(re))
              else if (im_m <= 3.5d+132) then
                  tmp = im_m * ((-1.0d0) + (((im_m * (im_m * (im_m * im_m))) / (im_m * im_m)) * ((-0.16666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.008333333333333333d0) + ((im_m * im_m) * (-0.0001984126984126984d0)))))))
              else
                  tmp = (im_m * im_m) * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((re * re) * 0.08333333333333333d0)))
              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 <= 0.0028) {
          		tmp = 0.0 - (im_m * Math.cos(re));
          	} else if (im_m <= 3.5e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + (((im_m * (im_m * (im_m * im_m))) / (im_m * im_m)) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 0.0028:
          		tmp = 0.0 - (im_m * math.cos(re))
          	elif im_m <= 3.5e+132:
          		tmp = im_m * (-1.0 + (((im_m * (im_m * (im_m * im_m))) / (im_m * im_m)) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))))
          	else:
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)))
          	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 <= 0.0028)
          		tmp = Float64(0.0 - Float64(im_m * cos(re)));
          	elseif (im_m <= 3.5e+132)
          		tmp = Float64(im_m * Float64(-1.0 + Float64(Float64(Float64(im_m * Float64(im_m * Float64(im_m * im_m))) / Float64(im_m * im_m)) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.008333333333333333 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.0001984126984126984)))))));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(re * re) * 0.08333333333333333))));
          	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 <= 0.0028)
          		tmp = 0.0 - (im_m * cos(re));
          	elseif (im_m <= 3.5e+132)
          		tmp = im_m * (-1.0 + (((im_m * (im_m * (im_m * im_m))) / (im_m * im_m)) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	else
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	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, 0.0028], N[(0.0 - N[(im$95$m * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im$95$m, 3.5e+132], N[(im$95$m * N[(-1.0 + N[(N[(N[(im$95$m * N[(im$95$m * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.008333333333333333 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.08333333333333333), $MachinePrecision]), $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 0.0028:\\
          \;\;\;\;0 - im\_m \cdot \cos re\\
          
          \mathbf{elif}\;im\_m \leq 3.5 \cdot 10^{+132}:\\
          \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \frac{im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)}{im\_m \cdot im\_m} \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 3 regimes
          2. if im < 0.00279999999999999997

            1. Initial program 39.3%

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

              \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. mul-1-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
              2. neg-sub0N/A

                \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
              3. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
              4. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
              5. cos-lowering-cos.f6467.9%

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
            5. Simplified67.9%

              \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
            6. Step-by-step derivation
              1. sub0-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
              2. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\cos re \cdot im\right) \]
              3. distribute-lft-neg-inN/A

                \[\leadsto \left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right) \cdot \color{blue}{im} \]
              4. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\cos re\right)\right), \color{blue}{im}\right) \]
              5. neg-lowering-neg.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\cos re\right), im\right) \]
              6. cos-lowering-cos.f6467.9%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), im\right) \]
            7. Applied egg-rr67.9%

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

            if 0.00279999999999999997 < im < 3.5000000000000002e132

            1. Initial program 99.6%

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

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. sub-negN/A

                \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
              2. distribute-rgt-inN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
              3. distribute-lft-neg-outN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              4. unsub-negN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
              5. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
              6. exp-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              7. associate-*l/N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              8. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              9. /-lowering-/.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              10. exp-lowering-exp.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
              12. exp-lowering-exp.f6484.3%

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
            5. Simplified84.3%

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
            6. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)} \]
            7. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)}\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + -1\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              9. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              10. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{120} + \color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              23. *-lowering-*.f6466.5%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified66.5%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)} \]
            9. Step-by-step derivation
              1. +-lft-identityN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \left(0 + im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              2. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \left(im + 0\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              3. distribute-rgt-outN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im + 0 \cdot im\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{\frac{-1}{6}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              4. mul0-lftN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im + 0\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              5. flip-+N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{im \cdot im - 0}\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{\frac{-1}{6}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              6. fmm-defN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{\mathsf{fma}\left(im, im, \mathsf{neg}\left(0\right)\right)}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              7. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{\mathsf{fma}\left(im, im, 0\right)}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              8. mul0-lftN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{\mathsf{fma}\left(im, im, 0 \cdot im\right)}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              9. fma-defineN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{im \cdot im + 0 \cdot im}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              10. distribute-rgt-outN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{im \cdot \left(im + 0\right)}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{im \cdot \left(0 + im\right)}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lft-identityN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0}{im \cdot im}\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              13. /-lowering-/.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right) - 0 \cdot 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{\frac{-1}{6}}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right) - 0 \cdot 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right) - 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right), 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)\right), 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot im\right)\right)\right), 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right)\right), 0\right), \left(im \cdot im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-lowering-*.f6466.5%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right)\right), 0\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. Applied egg-rr66.5%

              \[\leadsto im \cdot \left(-1 + \color{blue}{\frac{im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right) - 0}{im \cdot im}} \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right) \]

            if 3.5000000000000002e132 < im

            1. Initial program 100.0%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64100.0%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified100.0%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              2. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              3. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left(re \cdot re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f6475.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + -0.25 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]
            9. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left({im}^{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
            10. Step-by-step derivation
              1. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)} \]
              2. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \left({im}^{3} \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \]
              3. associate-*r*N/A

                \[\leadsto {im}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
              4. unpow3N/A

                \[\leadsto \left(\left(im \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              5. unpow2N/A

                \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              6. associate-*l*N/A

                \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)} \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              10. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
              11. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              12. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              13. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              14. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{4}\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              16. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{4} \cdot \frac{-1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
              18. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{4}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              20. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. metadata-eval75.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)} \]
          3. Recombined 3 regimes into one program.
          4. Final simplification69.0%

            \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0028:\\ \;\;\;\;0 - im \cdot \cos re\\ \mathbf{elif}\;im \leq 3.5 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(-1 + \frac{im \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}{im \cdot im} \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \]
          5. Add Preprocessing

          Alternative 13: 59.5% accurate, 11.9× speedup?

          \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 2.65 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          im\_m = (fabs.f64 im)
          im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
          (FPCore (im_s re im_m)
           :precision binary64
           (*
            im_s
            (if (<= im_m 2.65e+132)
              (*
               im_m
               (+
                -1.0
                (*
                 (* im_m im_m)
                 (+
                  -0.16666666666666666
                  (*
                   (* im_m im_m)
                   (+
                    -0.008333333333333333
                    (* (* im_m im_m) -0.0001984126984126984)))))))
              (*
               (* im_m im_m)
               (* im_m (+ -0.16666666666666666 (* (* re re) 0.08333333333333333)))))))
          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 <= 2.65e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 2.65d+132) then
                  tmp = im_m * ((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.16666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.008333333333333333d0) + ((im_m * im_m) * (-0.0001984126984126984d0)))))))
              else
                  tmp = (im_m * im_m) * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((re * re) * 0.08333333333333333d0)))
              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 <= 2.65e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 2.65e+132:
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))))
          	else:
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)))
          	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 <= 2.65e+132)
          		tmp = Float64(im_m * Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.008333333333333333 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.0001984126984126984)))))));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(re * re) * 0.08333333333333333))));
          	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 <= 2.65e+132)
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333 + ((im_m * im_m) * -0.0001984126984126984))))));
          	else
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	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, 2.65e+132], N[(im$95$m * N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.008333333333333333 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.08333333333333333), $MachinePrecision]), $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 2.65 \cdot 10^{+132}:\\
          \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 2 regimes
          2. if im < 2.65e132

            1. Initial program 46.6%

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

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. sub-negN/A

                \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
              2. distribute-rgt-inN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
              3. distribute-lft-neg-outN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              4. unsub-negN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
              5. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
              6. exp-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              7. associate-*l/N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              8. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              9. /-lowering-/.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              10. exp-lowering-exp.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
              12. exp-lowering-exp.f6434.1%

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
            5. Simplified34.1%

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
            6. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)} \]
            7. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)}\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + -1\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              9. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              10. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{120} + \color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              23. *-lowering-*.f6455.4%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified55.4%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)} \]

            if 2.65e132 < im

            1. Initial program 100.0%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64100.0%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified100.0%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              2. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              3. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left(re \cdot re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f6475.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + -0.25 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]
            9. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left({im}^{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
            10. Step-by-step derivation
              1. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)} \]
              2. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \left({im}^{3} \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \]
              3. associate-*r*N/A

                \[\leadsto {im}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
              4. unpow3N/A

                \[\leadsto \left(\left(im \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              5. unpow2N/A

                \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              6. associate-*l*N/A

                \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)} \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              10. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
              11. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              12. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              13. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              14. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{4}\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              16. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{4} \cdot \frac{-1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
              18. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{4}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              20. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. metadata-eval75.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)} \]
          3. Recombined 2 regimes into one program.
          4. Add Preprocessing

          Alternative 14: 59.5% accurate, 12.9× speedup?

          \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 3 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + -0.0001984126984126984 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          im\_m = (fabs.f64 im)
          im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
          (FPCore (im_s re im_m)
           :precision binary64
           (*
            im_s
            (if (<= im_m 3e+132)
              (*
               im_m
               (+
                -1.0
                (*
                 (* im_m im_m)
                 (+
                  -0.16666666666666666
                  (* -0.0001984126984126984 (* (* im_m im_m) (* im_m im_m)))))))
              (*
               (* im_m im_m)
               (* im_m (+ -0.16666666666666666 (* (* re re) 0.08333333333333333)))))))
          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 <= 3e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (-0.0001984126984126984 * ((im_m * im_m) * (im_m * im_m))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 3d+132) then
                  tmp = im_m * ((-1.0d0) + ((im_m * im_m) * ((-0.16666666666666666d0) + ((-0.0001984126984126984d0) * ((im_m * im_m) * (im_m * im_m))))))
              else
                  tmp = (im_m * im_m) * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((re * re) * 0.08333333333333333d0)))
              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 <= 3e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (-0.0001984126984126984 * ((im_m * im_m) * (im_m * im_m))))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 3e+132:
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (-0.0001984126984126984 * ((im_m * im_m) * (im_m * im_m))))))
          	else:
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)))
          	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 <= 3e+132)
          		tmp = Float64(im_m * Float64(-1.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(-0.0001984126984126984 * Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * im_m)))))));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(re * re) * 0.08333333333333333))));
          	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 <= 3e+132)
          		tmp = im_m * (-1.0 + ((im_m * im_m) * (-0.16666666666666666 + (-0.0001984126984126984 * ((im_m * im_m) * (im_m * im_m))))));
          	else
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	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, 3e+132], N[(im$95$m * N[(-1.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(-0.16666666666666666 + N[(-0.0001984126984126984 * N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.08333333333333333), $MachinePrecision]), $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 3 \cdot 10^{+132}:\\
          \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + -0.0001984126984126984 \cdot \left(\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot im\_m\right)\right)\right)\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 2 regimes
          2. if im < 2.9999999999999998e132

            1. Initial program 46.6%

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

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. sub-negN/A

                \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
              2. distribute-rgt-inN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
              3. distribute-lft-neg-outN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              4. unsub-negN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
              5. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
              6. exp-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              7. associate-*l/N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              8. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              9. /-lowering-/.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              10. exp-lowering-exp.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
              12. exp-lowering-exp.f6434.1%

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
            5. Simplified34.1%

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
            6. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)} \]
            7. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)}\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + -1\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              9. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              10. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{120} + \color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              23. *-lowering-*.f6455.4%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified55.4%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)} \]
            9. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            10. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{\left({im}^{4}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              2. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \left({im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              3. pow-sqrN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              5. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({\color{blue}{im}}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f6455.2%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{5040}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified55.2%

              \[\leadsto im \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \color{blue}{-0.0001984126984126984 \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right)}\right)\right) \]

            if 2.9999999999999998e132 < im

            1. Initial program 100.0%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64100.0%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified100.0%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              2. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              3. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left(re \cdot re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f6475.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + -0.25 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]
            9. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left({im}^{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
            10. Step-by-step derivation
              1. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)} \]
              2. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \left({im}^{3} \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \]
              3. associate-*r*N/A

                \[\leadsto {im}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
              4. unpow3N/A

                \[\leadsto \left(\left(im \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              5. unpow2N/A

                \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              6. associate-*l*N/A

                \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)} \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              10. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
              11. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              12. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              13. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              14. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{4}\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              16. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{4} \cdot \frac{-1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
              18. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{4}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              20. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. metadata-eval75.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)} \]
          3. Recombined 2 regimes into one program.
          4. Add Preprocessing

          Alternative 15: 57.7% accurate, 15.4× speedup?

          \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 4.8 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          im\_m = (fabs.f64 im)
          im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
          (FPCore (im_s re im_m)
           :precision binary64
           (*
            im_s
            (if (<= im_m 4.8e+132)
              (*
               im_m
               (+
                -1.0
                (*
                 im_m
                 (*
                  im_m
                  (+ -0.16666666666666666 (* (* im_m im_m) -0.008333333333333333))))))
              (*
               (* im_m im_m)
               (* im_m (+ -0.16666666666666666 (* (* re re) 0.08333333333333333)))))))
          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 <= 4.8e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 4.8d+132) then
                  tmp = im_m * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((im_m * im_m) * (-0.008333333333333333d0))))))
              else
                  tmp = (im_m * im_m) * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((re * re) * 0.08333333333333333d0)))
              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 <= 4.8e+132) {
          		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 4.8e+132:
          		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))))
          	else:
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)))
          	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 <= 4.8e+132)
          		tmp = Float64(im_m * Float64(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.008333333333333333))))));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(re * re) * 0.08333333333333333))));
          	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 <= 4.8e+132)
          		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((im_m * im_m) * -0.008333333333333333)))));
          	else
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	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, 4.8e+132], N[(im$95$m * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.008333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.08333333333333333), $MachinePrecision]), $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 4.8 \cdot 10^{+132}:\\
          \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 2 regimes
          2. if im < 4.8000000000000002e132

            1. Initial program 46.6%

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

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} - e^{im}\right)} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. sub-negN/A

                \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right)}\right) \]
              2. distribute-rgt-inN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(e^{im}\right)\right) \cdot \frac{1}{2}} \]
              3. distribute-lft-neg-outN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} + \left(\mathsf{neg}\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              4. unsub-negN/A

                \[\leadsto e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2} - \color{blue}{e^{im} \cdot \frac{1}{2}} \]
              5. --lowering--.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(e^{\mathsf{neg}\left(im\right)} \cdot \frac{1}{2}\right), \color{blue}{\left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)}\right) \]
              6. exp-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              7. associate-*l/N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1 \cdot \frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              8. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{e^{im}}\right), \left(e^{\color{blue}{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              9. /-lowering-/.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(e^{im}\right)\right), \left(\color{blue}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              10. exp-lowering-exp.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(e^{im} \cdot \frac{1}{2}\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{im}\right), \color{blue}{\frac{1}{2}}\right)\right) \]
              12. exp-lowering-exp.f6434.1%

                \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(im\right), \frac{1}{2}\right)\right) \]
            5. Simplified34.1%

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{e^{im}} - e^{im} \cdot 0.5} \]
            6. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)} \]
            7. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) - 1\right)}\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right) + -1\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right) \]
              6. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) - \frac{1}{6}\right)}\right)\right)\right) \]
              7. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              9. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              10. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right) + \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              11. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{120}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{120}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              18. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\frac{-1}{120} + \color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{5040} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              20. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{5040}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              23. *-lowering-*.f6455.4%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{120}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{5040}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified55.4%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(-0.008333333333333333 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.0001984126984126984\right)\right)\right)} \]
            9. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right) - 1\right)} \]
            10. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right) - 1\right)}\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(1\right)\right)}\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right) + -1\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-1 + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right)}\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right) \]
              6. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
              7. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              8. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} - \frac{1}{6}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              10. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              11. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2} + \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              12. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              13. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{120} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              14. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{120}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{120}}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              16. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              17. *-lowering-*.f6453.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{120}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified53.6%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.008333333333333333\right)\right)\right)} \]

            if 4.8000000000000002e132 < im

            1. Initial program 100.0%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64100.0%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified100.0%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              2. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              3. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left(re \cdot re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              4. *-lowering-*.f6475.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            8. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + -0.25 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]
            9. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left({im}^{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
            10. Step-by-step derivation
              1. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)} \]
              2. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \left({im}^{3} \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \]
              3. associate-*r*N/A

                \[\leadsto {im}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
              4. unpow3N/A

                \[\leadsto \left(\left(im \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              5. unpow2N/A

                \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
              6. associate-*l*N/A

                \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)} \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              10. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
              11. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              12. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
              13. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              14. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              15. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{4}\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              16. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{4} \cdot \frac{-1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              17. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
              18. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{4}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              19. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
              20. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              21. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
              22. metadata-eval75.6%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
            11. Simplified75.6%

              \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)} \]
          3. Recombined 2 regimes into one program.
          4. Add Preprocessing

          Alternative 16: 53.1% accurate, 17.2× speedup?

          \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 5 \cdot 10^{+132}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          im\_m = (fabs.f64 im)
          im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
          (FPCore (im_s re im_m)
           :precision binary64
           (*
            im_s
            (if (<= im_m 5e+132)
              (* 0.5 (* im_m (+ -2.0 (* (* im_m im_m) -0.3333333333333333))))
              (*
               (* im_m im_m)
               (* im_m (+ -0.16666666666666666 (* (* re re) 0.08333333333333333)))))))
          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 <= 5e+132) {
          		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 5d+132) then
                  tmp = 0.5d0 * (im_m * ((-2.0d0) + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333d0))))
              else
                  tmp = (im_m * im_m) * (im_m * ((-0.16666666666666666d0) + ((re * re) * 0.08333333333333333d0)))
              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 <= 5e+132) {
          		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
          	} else {
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	}
          	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 <= 5e+132:
          		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)))
          	else:
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)))
          	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 <= 5e+132)
          		tmp = Float64(0.5 * Float64(im_m * Float64(-2.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.3333333333333333))));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im_m * im_m) * Float64(im_m * Float64(-0.16666666666666666 + Float64(Float64(re * re) * 0.08333333333333333))));
          	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 <= 5e+132)
          		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
          	else
          		tmp = (im_m * im_m) * (im_m * (-0.16666666666666666 + ((re * re) * 0.08333333333333333)));
          	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, 5e+132], N[(0.5 * N[(im$95$m * N[(-2.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * N[(im$95$m * N[(-0.16666666666666666 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.08333333333333333), $MachinePrecision]), $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 5 \cdot 10^{+132}:\\
          \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot \left(im\_m \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 2 regimes
          2. if im < 5.0000000000000001e132

            1. Initial program 46.6%

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
              2. sub-negN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
              3. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
              4. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
              5. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
              8. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f6484.3%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            5. Simplified84.3%

              \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
            6. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
            7. Step-by-step derivation
              1. Simplified46.4%

                \[\leadsto \color{blue}{0.5} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]

              if 5.0000000000000001e132 < im

              1. Initial program 100.0%

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

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
              4. Step-by-step derivation
                1. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
                2. sub-negN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
                3. metadata-evalN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
                4. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
                5. +-lowering-+.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
                6. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
                7. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
                8. unpow2N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                9. *-lowering-*.f64100.0%

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              5. Simplified100.0%

                \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
              6. Taylor expanded in re around 0

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              7. Step-by-step derivation
                1. +-lowering-+.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                2. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left({re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                3. unpow2N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \left(re \cdot re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                4. *-lowering-*.f6475.6%

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{-1}{4}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              8. Simplified75.6%

                \[\leadsto \color{blue}{\left(0.5 + -0.25 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]
              9. Taylor expanded in im around inf

                \[\leadsto \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left({im}^{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
              10. Step-by-step derivation
                1. associate-*r*N/A

                  \[\leadsto \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{3}\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)} \]
                2. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \left({im}^{3} \cdot \frac{-1}{3}\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \]
                3. associate-*r*N/A

                  \[\leadsto {im}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
                4. unpow3N/A

                  \[\leadsto \left(\left(im \cdot im\right) \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
                5. unpow2N/A

                  \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot im\right) \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right) \]
                6. associate-*l*N/A

                  \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)} \]
                7. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
                8. unpow2N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
                9. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{im} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
                10. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                11. distribute-lft-inN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
                12. metadata-evalN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{6} + \color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
                13. +-lowering-+.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
                14. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left(\frac{-1}{4} \cdot {re}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
                15. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left(\left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{4}\right) \cdot \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                16. associate-*l*N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{4} \cdot \frac{-1}{3}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
                17. metadata-evalN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
                18. metadata-evalN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{4}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                19. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot \frac{-1}{4}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
                20. unpow2N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                21. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{-1}{3}} \cdot \frac{-1}{4}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                22. metadata-eval75.6%

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{6}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{1}{12}\right)\right)\right)\right) \]
              11. Simplified75.6%

                \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot \left(-0.16666666666666666 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.08333333333333333\right)\right)} \]
            8. Recombined 2 regimes into one program.
            9. Add Preprocessing

            Alternative 17: 54.0% accurate, 19.3× speedup?

            \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \leq 1.6 \cdot 10^{+173}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im\_m\\ \end{array} \end{array} \]
            im\_m = (fabs.f64 im)
            im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
            (FPCore (im_s re im_m)
             :precision binary64
             (*
              im_s
              (if (<= re 1.6e+173)
                (* 0.5 (* im_m (+ -2.0 (* (* im_m im_m) -0.3333333333333333))))
                (- (* 0.5 (* im_m (* re re))) 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 (re <= 1.6e+173) {
            		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
            	} else {
            		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6d+173) then
                    tmp = 0.5d0 * (im_m * ((-2.0d0) + ((im_m * im_m) * (-0.3333333333333333d0))))
                else
                    tmp = (0.5d0 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173) {
            		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
            	} else {
            		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 re <= 1.6e+173:
            		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)))
            	else:
            		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173)
            		tmp = Float64(0.5 * Float64(im_m * Float64(-2.0 + Float64(Float64(im_m * im_m) * -0.3333333333333333))));
            	else
            		tmp = Float64(Float64(0.5 * Float64(im_m * Float64(re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173)
            		tmp = 0.5 * (im_m * (-2.0 + ((im_m * im_m) * -0.3333333333333333)));
            	else
            		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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[re, 1.6e+173], N[(0.5 * N[(im$95$m * N[(-2.0 + N[(N[(im$95$m * im$95$m), $MachinePrecision] * -0.3333333333333333), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.5 * N[(im$95$m * N[(re * re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - im$95$m), $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}\;re \leq 1.6 \cdot 10^{+173}:\\
            \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(-2 + \left(im\_m \cdot im\_m\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)\\
            
            \mathbf{else}:\\
            \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im\_m\\
            
            
            \end{array}
            \end{array}
            
            Derivation
            1. Split input into 2 regimes
            2. if re < 1.6000000000000001e173

              1. Initial program 54.2%

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

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)\right)}\right) \]
              4. Step-by-step derivation
                1. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} - 2\right)}\right)\right) \]
                2. sub-negN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(2\right)\right)}\right)\right)\right) \]
                3. metadata-evalN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2} + -2\right)\right)\right) \]
                4. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(-2 + \color{blue}{\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}}\right)\right)\right) \]
                5. +-lowering-+.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \color{blue}{\left(\frac{-1}{3} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
                6. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
                7. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{-1}{3}}\right)\right)\right)\right) \]
                8. unpow2N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
                9. *-lowering-*.f6486.2%

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              5. Simplified86.2%

                \[\leadsto \left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right)} \]
              6. Taylor expanded in re around 0

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\frac{1}{2}}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(-2, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{-1}{3}\right)\right)\right)\right) \]
              7. Step-by-step derivation
                1. Simplified54.1%

                  \[\leadsto \color{blue}{0.5} \cdot \left(im \cdot \left(-2 + \left(im \cdot im\right) \cdot -0.3333333333333333\right)\right) \]

                if 1.6000000000000001e173 < re

                1. Initial program 63.7%

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

                  \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
                4. Step-by-step derivation
                  1. mul-1-negN/A

                    \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
                  2. neg-sub0N/A

                    \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
                  3. --lowering--.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
                  4. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
                  5. cos-lowering-cos.f6444.0%

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
                5. Simplified44.0%

                  \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
                6. Taylor expanded in re around 0

                  \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(im \cdot {re}^{2}\right) - im} \]
                7. Step-by-step derivation
                  1. --lowering--.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot \left(im \cdot {re}^{2}\right)\right), \color{blue}{im}\right) \]
                  2. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot {re}^{2}\right)\right), im\right) \]
                  3. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({re}^{2}\right)\right)\right), im\right) \]
                  4. unpow2N/A

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(re \cdot re\right)\right)\right), im\right) \]
                  5. *-lowering-*.f6443.0%

                    \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), im\right) \]
                8. Simplified43.0%

                  \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \left(im \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im} \]
              8. Recombined 2 regimes into one program.
              9. Add Preprocessing

              Alternative 18: 54.0% accurate, 22.0× speedup?

              \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \leq 1.6 \cdot 10^{+173}:\\ \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im\_m\\ \end{array} \end{array} \]
              im\_m = (fabs.f64 im)
              im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
              (FPCore (im_s re im_m)
               :precision binary64
               (*
                im_s
                (if (<= re 1.6e+173)
                  (* im_m (+ -1.0 (* im_m (* im_m -0.16666666666666666))))
                  (- (* 0.5 (* im_m (* re re))) 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 (re <= 1.6e+173) {
              		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
              	} else {
              		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6d+173) then
                      tmp = im_m * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666d0))))
                  else
                      tmp = (0.5d0 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173) {
              		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
              	} else {
              		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 re <= 1.6e+173:
              		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)))
              	else:
              		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173)
              		tmp = Float64(im_m * Float64(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.16666666666666666))));
              	else
              		tmp = Float64(Float64(0.5 * Float64(im_m * Float64(re * re))) - 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 (re <= 1.6e+173)
              		tmp = im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666)));
              	else
              		tmp = (0.5 * (im_m * (re * re))) - 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[re, 1.6e+173], N[(im$95$m * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.5 * N[(im$95$m * N[(re * re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - im$95$m), $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}\;re \leq 1.6 \cdot 10^{+173}:\\
              \;\;\;\;im\_m \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\\
              
              \mathbf{else}:\\
              \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im\_m \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im\_m\\
              
              
              \end{array}
              \end{array}
              
              Derivation
              1. Split input into 2 regimes
              2. if re < 1.6000000000000001e173

                1. Initial program 54.2%

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

                  \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
                4. Step-by-step derivation
                  1. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                  2. distribute-rgt-outN/A

                    \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
                  3. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                  4. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \cos re\right), \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
                  5. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \cos re\right), \left(\color{blue}{-1} + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  6. cos-lowering-cos.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  7. +-lowering-+.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
                  8. unpow2N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
                  9. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                  10. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
                  11. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
                  12. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
                  13. *-lowering-*.f6485.9%

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
                5. Simplified85.9%

                  \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right)} \]
                6. Taylor expanded in re around 0

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
                7. Step-by-step derivation
                  1. Simplified53.8%

                    \[\leadsto \color{blue}{im} \cdot \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right) \]

                  if 1.6000000000000001e173 < re

                  1. Initial program 63.7%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
                    3. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    4. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
                    5. cos-lowering-cos.f6444.0%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
                  5. Simplified44.0%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
                  6. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot \left(im \cdot {re}^{2}\right) - im} \]
                  7. Step-by-step derivation
                    1. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot \left(im \cdot {re}^{2}\right)\right), \color{blue}{im}\right) \]
                    2. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot {re}^{2}\right)\right), im\right) \]
                    3. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({re}^{2}\right)\right)\right), im\right) \]
                    4. unpow2N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(re \cdot re\right)\right)\right), im\right) \]
                    5. *-lowering-*.f6443.0%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right), im\right) \]
                  8. Simplified43.0%

                    \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \left(im \cdot \left(re \cdot re\right)\right) - im} \]
                8. Recombined 2 regimes into one program.
                9. Add Preprocessing

                Alternative 19: 47.4% accurate, 25.7× speedup?

                \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im\_m \leq 3.1 \cdot 10^{+155}:\\ \;\;\;\;0 - im\_m\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{im\_m \cdot im\_m}{im\_m}\\ \end{array} \end{array} \]
                im\_m = (fabs.f64 im)
                im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
                (FPCore (im_s re im_m)
                 :precision binary64
                 (* im_s (if (<= im_m 3.1e+155) (- 0.0 im_m) (- 0.0 (/ (* im_m im_m) 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 <= 3.1e+155) {
                		tmp = 0.0 - im_m;
                	} else {
                		tmp = 0.0 - ((im_m * im_m) / 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 <= 3.1d+155) then
                        tmp = 0.0d0 - im_m
                    else
                        tmp = 0.0d0 - ((im_m * im_m) / 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 <= 3.1e+155) {
                		tmp = 0.0 - im_m;
                	} else {
                		tmp = 0.0 - ((im_m * im_m) / 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 <= 3.1e+155:
                		tmp = 0.0 - im_m
                	else:
                		tmp = 0.0 - ((im_m * im_m) / 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 <= 3.1e+155)
                		tmp = Float64(0.0 - im_m);
                	else
                		tmp = Float64(0.0 - Float64(Float64(im_m * im_m) / 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 <= 3.1e+155)
                		tmp = 0.0 - im_m;
                	else
                		tmp = 0.0 - ((im_m * im_m) / 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, 3.1e+155], N[(0.0 - im$95$m), $MachinePrecision], N[(0.0 - N[(N[(im$95$m * im$95$m), $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 3.1 \cdot 10^{+155}:\\
                \;\;\;\;0 - im\_m\\
                
                \mathbf{else}:\\
                \;\;\;\;0 - \frac{im\_m \cdot im\_m}{im\_m}\\
                
                
                \end{array}
                \end{array}
                
                Derivation
                1. Split input into 2 regimes
                2. if im < 3.09999999999999989e155

                  1. Initial program 47.6%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
                    3. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    4. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
                    5. cos-lowering-cos.f6459.3%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
                  5. Simplified59.3%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
                  6. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot im} \]
                  7. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im} \]
                    3. --lowering--.f6429.1%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{im}\right) \]
                  8. Simplified29.1%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im} \]
                  9. Step-by-step derivation
                    1. sub0-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im\right) \]
                    2. neg-lowering-neg.f6429.1%

                      \[\leadsto \mathsf{neg.f64}\left(im\right) \]
                  10. Applied egg-rr29.1%

                    \[\leadsto \color{blue}{-im} \]

                  if 3.09999999999999989e155 < im

                  1. Initial program 100.0%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
                    3. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    4. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
                    5. cos-lowering-cos.f647.1%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
                  5. Simplified7.1%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
                  6. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot im} \]
                  7. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im} \]
                    3. --lowering--.f645.1%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{im}\right) \]
                  8. Simplified5.1%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im} \]
                  9. Step-by-step derivation
                    1. flip--N/A

                      \[\leadsto \frac{0 \cdot 0 - im \cdot im}{\color{blue}{0 + im}} \]
                    2. +-lft-identityN/A

                      \[\leadsto \frac{0 \cdot 0 - im \cdot im}{im} \]
                    3. /-lowering-/.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(0 \cdot 0 - im \cdot im\right), \color{blue}{im}\right) \]
                    4. metadata-evalN/A

                      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(0 - im \cdot im\right), im\right) \]
                    5. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(0, \left(im \cdot im\right)\right), im\right) \]
                    6. *-lowering-*.f6473.0%

                      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), im\right) \]
                  10. Applied egg-rr73.0%

                    \[\leadsto \color{blue}{\frac{0 - im \cdot im}{im}} \]
                3. Recombined 2 regimes into one program.
                4. Final simplification35.4%

                  \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 3.1 \cdot 10^{+155}:\\ \;\;\;\;0 - im\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{im \cdot im}{im}\\ \end{array} \]
                5. Add Preprocessing

                Alternative 20: 53.7% accurate, 34.3× speedup?

                \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \left(im\_m \cdot \left(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\right) \end{array} \]
                im\_m = (fabs.f64 im)
                im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
                (FPCore (im_s re im_m)
                 :precision binary64
                 (* im_s (* im_m (+ -1.0 (* im_m (* im_m -0.16666666666666666))))))
                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 * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666))));
                }
                
                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 * ((-1.0d0) + (im_m * (im_m * (-0.16666666666666666d0)))))
                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 * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666))));
                }
                
                im\_m = math.fabs(im)
                im\_s = math.copysign(1.0, im)
                def code(im_s, re, im_m):
                	return im_s * (im_m * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666))))
                
                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(-1.0 + Float64(im_m * Float64(im_m * -0.16666666666666666)))))
                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 * (-1.0 + (im_m * (im_m * -0.16666666666666666))));
                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 * N[(-1.0 + N[(im$95$m * N[(im$95$m * -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $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(-1 + im\_m \cdot \left(im\_m \cdot -0.16666666666666666\right)\right)\right)
                \end{array}
                
                Derivation
                1. Initial program 55.2%

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

                  \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \frac{-1}{6} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right)} \]
                4. Step-by-step derivation
                  1. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto im \cdot \left(-1 \cdot \cos re + \left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                  2. distribute-rgt-outN/A

                    \[\leadsto im \cdot \left(\cos re \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
                  3. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \left(im \cdot \cos re\right) \cdot \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                  4. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot \cos re\right), \color{blue}{\left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
                  5. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \cos re\right), \left(\color{blue}{-1} + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  6. cos-lowering-cos.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \left(-1 + \frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  7. +-lowering-+.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
                  8. unpow2N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right)\right) \]
                  9. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                  10. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
                  11. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{-1}{6} \cdot im\right)}\right)\right)\right) \]
                  12. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
                  13. *-lowering-*.f6486.5%

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\frac{-1}{6}}\right)\right)\right)\right) \]
                5. Simplified86.5%

                  \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right) \cdot \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right)} \]
                6. Taylor expanded in re around 0

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{im}, \mathsf{+.f64}\left(-1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{-1}{6}\right)\right)\right)\right) \]
                7. Step-by-step derivation
                  1. Simplified50.0%

                    \[\leadsto \color{blue}{im} \cdot \left(-1 + im \cdot \left(im \cdot -0.16666666666666666\right)\right) \]
                  2. Add Preprocessing

                  Alternative 21: 29.5% accurate, 103.0× speedup?

                  \[\begin{array}{l} im\_m = \left|im\right| \\ im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right) \\ im\_s \cdot \left(0 - im\_m\right) \end{array} \]
                  im\_m = (fabs.f64 im)
                  im\_s = (copysign.f64 #s(literal 1 binary64) im)
                  (FPCore (im_s re im_m) :precision binary64 (* im_s (- 0.0 im_m)))
                  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);
                  }
                  
                  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 - im_m)
                  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);
                  }
                  
                  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)
                  
                  im\_m = abs(im)
                  im\_s = copysign(1.0, im)
                  function code(im_s, re, im_m)
                  	return Float64(im_s * Float64(0.0 - im_m))
                  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 - im_m);
                  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[(0.0 - im$95$m), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
                  
                  \begin{array}{l}
                  im\_m = \left|im\right|
                  \\
                  im\_s = \mathsf{copysign}\left(1, im\right)
                  
                  \\
                  im\_s \cdot \left(0 - im\_m\right)
                  \end{array}
                  
                  Derivation
                  1. Initial program 55.2%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(im \cdot \cos re\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im \cdot \cos re\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im \cdot \cos re} \]
                    3. --lowering--.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(im \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    4. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\cos re}\right)\right) \]
                    5. cos-lowering-cos.f6451.8%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right)\right) \]
                  5. Simplified51.8%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im \cdot \cos re} \]
                  6. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot im} \]
                  7. Step-by-step derivation
                    1. mul-1-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im\right) \]
                    2. neg-sub0N/A

                      \[\leadsto 0 - \color{blue}{im} \]
                    3. --lowering--.f6425.6%

                      \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{im}\right) \]
                  8. Simplified25.6%

                    \[\leadsto \color{blue}{0 - im} \]
                  9. Step-by-step derivation
                    1. sub0-negN/A

                      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(im\right) \]
                    2. neg-lowering-neg.f6425.6%

                      \[\leadsto \mathsf{neg.f64}\left(im\right) \]
                  10. Applied egg-rr25.6%

                    \[\leadsto \color{blue}{-im} \]
                  11. Final simplification25.6%

                    \[\leadsto 0 - im \]
                  12. Add Preprocessing

                  Developer Target 1: 99.8% accurate, 0.7× speedup?

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

                  Reproduce

                  ?
                  herbie shell --seed 2024138 
                  (FPCore (re im)
                    :name "math.sin on complex, imaginary part"
                    :precision binary64
                  
                    :alt
                    (! :herbie-platform default (if (< (fabs im) 1) (- (* (cos re) (+ im (* 1/6 im im im) (* 1/120 im im im im im)))) (* (* 1/2 (cos re)) (- (exp (- 0 im)) (exp im)))))
                  
                    (* (* 0.5 (cos re)) (- (exp (- 0.0 im)) (exp im))))