powComplex, imaginary part

Percentage Accurate: 40.6% → 76.0%

Time: 23.1s

Alternatives: 23

Speedup: 2.6×

• 35.8% of points produce a very large (infinite) output. You may want to add a precondition.

Specification

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)\\ e^{t\_0 \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(t\_0 \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))))
   (*
    (exp (- (* t_0 y.re) (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
    (sin (+ (* t_0 y.im) (* (atan2 x.im x.re) y.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	return exp(((t_0 * y_46_re) - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(((t_0 * y_46_im) + (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: t_0
    t_0 = log(sqrt(((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im))))
    code = exp(((t_0 * y_46re) - (atan2(x_46im, x_46re) * y_46im))) * sin(((t_0 * y_46im) + (atan2(x_46im, x_46re) * y_46re)))
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	return Math.exp(((t_0 * y_46_re) - (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * Math.sin(((t_0 * y_46_im) + (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))
	return math.exp(((t_0 * y_46_re) - (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * math.sin(((t_0 * y_46_im) + (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)))

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))
	return Float64(exp(Float64(Float64(t_0 * y_46_re) - Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(Float64(Float64(t_0 * y_46_im) + Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_re))))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	tmp = exp(((t_0 * y_46_re) - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(((t_0 * y_46_im) + (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, N[(N[Exp[N[(N[(t$95$0 * y$46$re), $MachinePrecision] - N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(N[(t$95$0 * y$46$im), $MachinePrecision] + N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Initial Program: 40.6% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)\\ e^{t\_0 \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(t\_0 \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))))
   (*
    (exp (- (* t_0 y.re) (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
    (sin (+ (* t_0 y.im) (* (atan2 x.im x.re) y.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	return exp(((t_0 * y_46_re) - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(((t_0 * y_46_im) + (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: t_0
    t_0 = log(sqrt(((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im))))
    code = exp(((t_0 * y_46re) - (atan2(x_46im, x_46re) * y_46im))) * sin(((t_0 * y_46im) + (atan2(x_46im, x_46re) * y_46re)))
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	return Math.exp(((t_0 * y_46_re) - (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * Math.sin(((t_0 * y_46_im) + (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))
	return math.exp(((t_0 * y_46_re) - (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * math.sin(((t_0 * y_46_im) + (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)))

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))
	return Float64(exp(Float64(Float64(t_0 * y_46_re) - Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(Float64(Float64(t_0 * y_46_im) + Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_re))))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))));
	tmp = exp(((t_0 * y_46_re) - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))) * sin(((t_0 * y_46_im) + (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_re)));
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, N[(N[Exp[N[(N[(t$95$0 * y$46$re), $MachinePrecision] - N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(N[(t$95$0 * y$46$im), $MachinePrecision] + N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Alternative 1: 76.0% accurate, 0.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \sin t\_1\\ t_3 := \sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\\ t_4 := \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -3.15 \cdot 10^{+65}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log t\_3 - t\_0} \cdot t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.22 \cdot 10^{+34}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_2 + y.im \cdot \left(t\_4 \cdot \cos t\_1\right)}{\frac{e^{t\_0}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{t\_3}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot t\_4\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (sin t_1))
        (t_3 (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))
        (t_4 (log (hypot x.im x.re))))
   (if (<= y.re -3.15e+65)
     (* (exp (- (* y.re (log t_3)) t_0)) t_2)
     (if (<= y.re 1.22e+34)
       (/
        (+ t_2 (* y.im (* t_4 (cos t_1))))
        (/ (exp t_0) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       (* (pow t_3 y.re) (sin (* y.im t_4)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1);
	double t_3 = sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	double t_4 = log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.15e+65) {
		tmp = exp(((y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	} else if (y_46_re <= 1.22e+34) {
		tmp = (t_2 + (y_46_im * (t_4 * cos(t_1)))) / (exp(t_0) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = pow(t_3, y_46_re) * sin((y_46_im * t_4));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1);
	double t_3 = Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	double t_4 = Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.15e+65) {
		tmp = Math.exp(((y_46_re * Math.log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	} else if (y_46_re <= 1.22e+34) {
		tmp = (t_2 + (y_46_im * (t_4 * Math.cos(t_1)))) / (Math.exp(t_0) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = Math.pow(t_3, y_46_re) * Math.sin((y_46_im * t_4));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1)
	t_3 = math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)))
	t_4 = math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -3.15e+65:
		tmp = math.exp(((y_46_re * math.log(t_3)) - t_0)) * t_2
	elif y_46_re <= 1.22e+34:
		tmp = (t_2 + (y_46_im * (t_4 * math.cos(t_1)))) / (math.exp(t_0) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = math.pow(t_3, y_46_re) * math.sin((y_46_im * t_4))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = sin(t_1)
	t_3 = sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)))
	t_4 = log(hypot(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -3.15e+65)
		tmp = Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2);
	elseif (y_46_re <= 1.22e+34)
		tmp = Float64(Float64(t_2 + Float64(y_46_im * Float64(t_4 * cos(t_1)))) / Float64(exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = Float64((t_3 ^ y_46_re) * sin(Float64(y_46_im * t_4)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1);
	t_3 = sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	t_4 = log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -3.15e+65)
		tmp = exp(((y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	elseif (y_46_re <= 1.22e+34)
		tmp = (t_2 + (y_46_im * (t_4 * cos(t_1)))) / (exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = (t_3 ^ y_46_re) * sin((y_46_im * t_4));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$4 = N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -3.15e+65], N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[t$95$3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * t$95$2), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.22e+34], N[(N[(t$95$2 + N[(y$46$im * N[(t$95$4 * N[Cos[t$95$1], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Power[t$95$3, y$46$re], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(y$46$im * t$95$4), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.re < -3.14999999999999999e65

   1. Initial program 40.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      3. atan2-lowering-atan2.f64 81.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 81.9%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -3.14999999999999999e65 < y.re < 1.2200000000000001e34

   1. Initial program 41.6%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 76.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 80.7%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 80.7%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if 1.2200000000000001e34 < y.re

   1. Initial program 31.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 64.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 64.1%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.im}, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 64.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 64.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 76.7%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -3.15 \cdot 10^{+65}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.22 \cdot 10^{+34}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 2: 71.8% accurate, 0.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_2 := \log \left(\sqrt{t\_1}\right)\\ t_3 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_4 := e^{t\_3}\\ \mathbf{if}\;e^{y.re \cdot t\_2 - t\_3} \cdot \sin \left(t\_0 + t\_2 \cdot y.im\right) \leq \infty:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{\sin \left(t\_0 + \frac{y.im}{2} \cdot \log t\_1\right)}{t\_4}}{{t\_1}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(t\_0 + y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)\right)}{\frac{t\_4}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_1 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_2 (log (sqrt t_1)))
        (t_3 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_4 (exp t_3)))
   (if (<= (* (exp (- (* y.re t_2) t_3)) (sin (+ t_0 (* t_2 y.im)))) INFINITY)
     (/
      (/ (sin (+ t_0 (* (/ y.im 2.0) (log t_1)))) t_4)
      (pow t_1 (/ y.re -2.0)))
     (/
      (sin (+ t_0 (* y.im (log (hypot x.re x.im)))))
      (/ t_4 (pow (hypot x.re x.im) y.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_2 = log(sqrt(t_1));
	double t_3 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_4 = exp(t_3);
	double tmp;
	if ((exp(((y_46_re * t_2) - t_3)) * sin((t_0 + (t_2 * y_46_im)))) <= ((double) INFINITY)) {
		tmp = (sin((t_0 + ((y_46_im / 2.0) * log(t_1)))) / t_4) / pow(t_1, (y_46_re / -2.0));
	} else {
		tmp = sin((t_0 + (y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))))) / (t_4 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_2 = Math.log(Math.sqrt(t_1));
	double t_3 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_4 = Math.exp(t_3);
	double tmp;
	if ((Math.exp(((y_46_re * t_2) - t_3)) * Math.sin((t_0 + (t_2 * y_46_im)))) <= Double.POSITIVE_INFINITY) {
		tmp = (Math.sin((t_0 + ((y_46_im / 2.0) * Math.log(t_1)))) / t_4) / Math.pow(t_1, (y_46_re / -2.0));
	} else {
		tmp = Math.sin((t_0 + (y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_re, x_46_im))))) / (t_4 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_2 = math.log(math.sqrt(t_1))
	t_3 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_4 = math.exp(t_3)
	tmp = 0
	if (math.exp(((y_46_re * t_2) - t_3)) * math.sin((t_0 + (t_2 * y_46_im)))) <= math.inf:
		tmp = (math.sin((t_0 + ((y_46_im / 2.0) * math.log(t_1)))) / t_4) / math.pow(t_1, (y_46_re / -2.0))
	else:
		tmp = math.sin((t_0 + (y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_re, x_46_im))))) / (t_4 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_2 = log(sqrt(t_1))
	t_3 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_4 = exp(t_3)
	tmp = 0.0
	if (Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * t_2) - t_3)) * sin(Float64(t_0 + Float64(t_2 * y_46_im)))) <= Inf)
		tmp = Float64(Float64(sin(Float64(t_0 + Float64(Float64(y_46_im / 2.0) * log(t_1)))) / t_4) / (t_1 ^ Float64(y_46_re / -2.0)));
	else
		tmp = Float64(sin(Float64(t_0 + Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))))) / Float64(t_4 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_2 = log(sqrt(t_1));
	t_3 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_4 = exp(t_3);
	tmp = 0.0;
	if ((exp(((y_46_re * t_2) - t_3)) * sin((t_0 + (t_2 * y_46_im)))) <= Inf)
		tmp = (sin((t_0 + ((y_46_im / 2.0) * log(t_1)))) / t_4) / (t_1 ^ (y_46_re / -2.0));
	else
		tmp = sin((t_0 + (y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))))) / (t_4 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Log[N[Sqrt[t$95$1], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$4 = N[Exp[t$95$3], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * t$95$2), $MachinePrecision] - t$95$3), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$0 + N[(t$95$2 * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], Infinity], N[(N[(N[Sin[N[(t$95$0 + N[(N[(y$46$im / 2.0), $MachinePrecision] * N[Log[t$95$1], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / t$95$4), $MachinePrecision] / N[Power[t$95$1, N[(y$46$re / -2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Sin[N[(t$95$0 + N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(t$95$4 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (exp.f64 (-.f64 (*.f64 (log.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 x.re x.re) (*.f64 x.im x.im)))) y.re) (*.f64 (atan2.f64 x.im x.re) y.im))) (sin.f64 (+.f64 (*.f64 (log.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 x.re x.re) (*.f64 x.im x.im)))) y.im) (*.f64 (atan2.f64 x.im x.re) y.re)))) < +inf.0

   1. Initial program 74.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   4. Applied egg-rr 76.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\sin \left(\frac{y.im}{2} \cdot \log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{0 - e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}}{0 - {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}} \]

   if +inf.0 < (*.f64 (exp.f64 (-.f64 (*.f64 (log.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 x.re x.re) (*.f64 x.im x.im)))) y.re) (*.f64 (atan2.f64 x.im x.re) y.im))) (sin.f64 (+.f64 (*.f64 (log.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 x.re x.re) (*.f64 x.im x.im)))) y.im) (*.f64 (atan2.f64 x.im x.re) y.re))))

   1. Initial program 0.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 69.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 69.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im\right) \leq \infty:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \frac{y.im}{2} \cdot \log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}}{{\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 3: 66.3% accurate, 1.1× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\\ t_1 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_2 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_3 := \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\\ \mathbf{if}\;x.im \leq -1750000000000:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(t\_1 + y.re \cdot t\_0\right)} \cdot \sin \left(t\_2 - y.im \cdot t\_0\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq -1.6 \cdot 10^{-105}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin t\_2}{\frac{e^{t\_1}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 1.45 \cdot 10^{-65}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - t\_1} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{\left(0 - y.re\right) \cdot t\_3 - t\_1} \cdot \sin \left(t\_2 - y.im \cdot t\_3\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (/ -1.0 x.im)))
        (t_1 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_2 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_3 (log (/ 1.0 x.im))))
   (if (<= x.im -1750000000000.0)
     (* (exp (- 0.0 (+ t_1 (* y.re t_0)))) (sin (- t_2 (* y.im t_0))))
     (if (<= x.im -1.6e-105)
       (/ (sin t_2) (/ (exp t_1) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       (if (<= x.im 1.45e-65)
         (*
          (exp (- (* y.re (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))) t_1))
          (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re)))))
         (* (exp (- (* (- 0.0 y.re) t_3) t_1)) (sin (- t_2 (* y.im t_3)))))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_2 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_3 = log((1.0 / x_46_im));
	double tmp;
	if (x_46_im <= -1750000000000.0) {
		tmp = exp((0.0 - (t_1 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_2 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= -1.6e-105) {
		tmp = sin(t_2) / (exp(t_1) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else if (x_46_im <= 1.45e-65) {
		tmp = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1)) * sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	} else {
		tmp = exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_1)) * sin((t_2 - (y_46_im * t_3)));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_2 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_3 = Math.log((1.0 / x_46_im));
	double tmp;
	if (x_46_im <= -1750000000000.0) {
		tmp = Math.exp((0.0 - (t_1 + (y_46_re * t_0)))) * Math.sin((t_2 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= -1.6e-105) {
		tmp = Math.sin(t_2) / (Math.exp(t_1) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else if (x_46_im <= 1.45e-65) {
		tmp = Math.exp(((y_46_re * Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1)) * Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	} else {
		tmp = Math.exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_1)) * Math.sin((t_2 - (y_46_im * t_3)));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log((-1.0 / x_46_im))
	t_1 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_2 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_3 = math.log((1.0 / x_46_im))
	tmp = 0
	if x_46_im <= -1750000000000.0:
		tmp = math.exp((0.0 - (t_1 + (y_46_re * t_0)))) * math.sin((t_2 - (y_46_im * t_0)))
	elif x_46_im <= -1.6e-105:
		tmp = math.sin(t_2) / (math.exp(t_1) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	elif x_46_im <= 1.45e-65:
		tmp = math.exp(((y_46_re * math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1)) * math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	else:
		tmp = math.exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_1)) * math.sin((t_2 - (y_46_im * t_3)))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(Float64(-1.0 / x_46_im))
	t_1 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_2 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_3 = log(Float64(1.0 / x_46_im))
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= -1750000000000.0)
		tmp = Float64(exp(Float64(0.0 - Float64(t_1 + Float64(y_46_re * t_0)))) * sin(Float64(t_2 - Float64(y_46_im * t_0))));
	elseif (x_46_im <= -1.6e-105)
		tmp = Float64(sin(t_2) / Float64(exp(t_1) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	elseif (x_46_im <= 1.45e-65)
		tmp = Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))) - t_1)) * sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))));
	else
		tmp = Float64(exp(Float64(Float64(Float64(0.0 - y_46_re) * t_3) - t_1)) * sin(Float64(t_2 - Float64(y_46_im * t_3))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	t_1 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_2 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_3 = log((1.0 / x_46_im));
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= -1750000000000.0)
		tmp = exp((0.0 - (t_1 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_2 - (y_46_im * t_0)));
	elseif (x_46_im <= -1.6e-105)
		tmp = sin(t_2) / (exp(t_1) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	elseif (x_46_im <= 1.45e-65)
		tmp = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1)) * sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	else
		tmp = exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_1)) * sin((t_2 - (y_46_im * t_3)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Log[N[(1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, -1750000000000.0], N[(N[Exp[N[(0.0 - N[(t$95$1 + N[(y$46$re * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$2 - N[(y$46$im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, -1.6e-105], N[(N[Sin[t$95$2], $MachinePrecision] / N[(N[Exp[t$95$1], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, 1.45e-65], N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$1), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Exp[N[(N[(N[(0.0 - y$46$re), $MachinePrecision] * t$95$3), $MachinePrecision] - t$95$1), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$2 - N[(y$46$im * t$95$3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if x.im < -1.75e12

   1. Initial program 29.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + -1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 78.3%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \left(-1 \cdot y.im\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   if -1.75e12 < x.im < -1.59999999999999991e-105

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 57.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. atan2-lowering-atan2.f64 71.6%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \color{blue}{y.im}\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 71.6%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if -1.59999999999999991e-105 < x.im < 1.4499999999999999e-65

   1. Initial program 50.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 62.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 62.8%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   if 1.4499999999999999e-65 < x.im

   1. Initial program 33.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot y.re\right), \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + -1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 73.4%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \left(-1 \cdot y.im\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 70.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -1750000000000:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im + y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq -1.6 \cdot 10^{-105}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 1.45 \cdot 10^{-65}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{\left(0 - y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 4: 70.0% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ t_2 := \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ t_3 := \sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\\ t_4 := e^{t\_0}\\ t_5 := \frac{t\_2}{\frac{t\_4}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -720000:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log t\_3 - t\_0} \cdot t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq -1.06 \cdot 10^{-184}:\\ \;\;\;\;t\_5\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.6 \cdot 10^{-127}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_1}{t\_4}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.4 \cdot 10^{+16}:\\ \;\;\;\;t\_5\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{t\_3}^{y.re} \cdot t\_1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1 (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re)))))
        (t_2 (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))))
        (t_3 (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))
        (t_4 (exp t_0))
        (t_5 (/ t_2 (/ t_4 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))))
   (if (<= y.re -720000.0)
     (* (exp (- (* y.re (log t_3)) t_0)) t_2)
     (if (<= y.re -1.06e-184)
       t_5
       (if (<= y.re 1.6e-127)
         (/ t_1 t_4)
         (if (<= y.re 1.4e+16) t_5 (* (pow t_3 y.re) t_1)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double t_2 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double t_3 = sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	double t_4 = exp(t_0);
	double t_5 = t_2 / (t_4 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -720000.0) {
		tmp = exp(((y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	} else if (y_46_re <= -1.06e-184) {
		tmp = t_5;
	} else if (y_46_re <= 1.6e-127) {
		tmp = t_1 / t_4;
	} else if (y_46_re <= 1.4e+16) {
		tmp = t_5;
	} else {
		tmp = pow(t_3, y_46_re) * t_1;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double t_2 = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double t_3 = Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	double t_4 = Math.exp(t_0);
	double t_5 = t_2 / (t_4 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -720000.0) {
		tmp = Math.exp(((y_46_re * Math.log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	} else if (y_46_re <= -1.06e-184) {
		tmp = t_5;
	} else if (y_46_re <= 1.6e-127) {
		tmp = t_1 / t_4;
	} else if (y_46_re <= 1.4e+16) {
		tmp = t_5;
	} else {
		tmp = Math.pow(t_3, y_46_re) * t_1;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	t_2 = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	t_3 = math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)))
	t_4 = math.exp(t_0)
	t_5 = t_2 / (t_4 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -720000.0:
		tmp = math.exp(((y_46_re * math.log(t_3)) - t_0)) * t_2
	elif y_46_re <= -1.06e-184:
		tmp = t_5
	elif y_46_re <= 1.6e-127:
		tmp = t_1 / t_4
	elif y_46_re <= 1.4e+16:
		tmp = t_5
	else:
		tmp = math.pow(t_3, y_46_re) * t_1
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))))
	t_2 = sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))
	t_3 = sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)))
	t_4 = exp(t_0)
	t_5 = Float64(t_2 / Float64(t_4 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -720000.0)
		tmp = Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2);
	elseif (y_46_re <= -1.06e-184)
		tmp = t_5;
	elseif (y_46_re <= 1.6e-127)
		tmp = Float64(t_1 / t_4);
	elseif (y_46_re <= 1.4e+16)
		tmp = t_5;
	else
		tmp = Float64((t_3 ^ y_46_re) * t_1);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	t_2 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	t_3 = sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)));
	t_4 = exp(t_0);
	t_5 = t_2 / (t_4 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -720000.0)
		tmp = exp(((y_46_re * log(t_3)) - t_0)) * t_2;
	elseif (y_46_re <= -1.06e-184)
		tmp = t_5;
	elseif (y_46_re <= 1.6e-127)
		tmp = t_1 / t_4;
	elseif (y_46_re <= 1.4e+16)
		tmp = t_5;
	else
		tmp = (t_3 ^ y_46_re) * t_1;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$4 = N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$5 = N[(t$95$2 / N[(t$95$4 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -720000.0], N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[t$95$3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * t$95$2), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, -1.06e-184], t$95$5, If[LessEqual[y$46$re, 1.6e-127], N[(t$95$1 / t$95$4), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.4e+16], t$95$5, N[(N[Power[t$95$3, y$46$re], $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision]]]]]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -7.2e5

   1. Initial program 40.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      3. atan2-lowering-atan2.f64 76.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 76.4%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -7.2e5 < y.re < -1.05999999999999995e-184 or 1.60000000000000009e-127 < y.re < 1.4e16

   1. Initial program 34.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 77.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. atan2-lowering-atan2.f64 66.0%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \color{blue}{y.im}\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.0%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if -1.05999999999999995e-184 < y.re < 1.60000000000000009e-127

   1. Initial program 53.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 83.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 72.7%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 72.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 1.4e16 < y.re

   1. Initial program 28.6%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 61.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 61.5%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.im}, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 61.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 61.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 68.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -720000:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq -1.06 \cdot 10^{-184}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.6 \cdot 10^{-127}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.4 \cdot 10^{+16}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 5: 69.1% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \frac{\sin t\_1}{\frac{t\_0}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ t_3 := \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -2.85 \cdot 10^{+97}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq -2.8 \cdot 10^{-182}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.65 \cdot 10^{-124}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_3}{t\_0}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.75 \cdot 10^{+16}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot t\_3\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (/ (sin t_1) (/ t_0 (pow (hypot x.re x.im) y.re))))
        (t_3 (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re))))))
   (if (<= y.re -2.85e+97)
     (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re -2.8e-182)
       t_2
       (if (<= y.re 1.65e-124)
         (/ t_3 t_0)
         (if (<= y.re 1.75e+16)
           t_2
           (* (pow (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) y.re) t_3)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1) / (t_0 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	double t_3 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -2.85e+97) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= -2.8e-182) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_re <= 1.65e-124) {
		tmp = t_3 / t_0;
	} else if (y_46_re <= 1.75e+16) {
		tmp = t_2;
	} else {
		tmp = pow(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_3;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1) / (t_0 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	double t_3 = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -2.85e+97) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= -2.8e-182) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_re <= 1.65e-124) {
		tmp = t_3 / t_0;
	} else if (y_46_re <= 1.75e+16) {
		tmp = t_2;
	} else {
		tmp = Math.pow(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_3;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1) / (t_0 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	t_3 = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -2.85e+97:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= -2.8e-182:
		tmp = t_2
	elif y_46_re <= 1.65e-124:
		tmp = t_3 / t_0
	elif y_46_re <= 1.75e+16:
		tmp = t_2
	else:
		tmp = math.pow(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_3
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = Float64(sin(t_1) / Float64(t_0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)))
	t_3 = sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -2.85e+97)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= -2.8e-182)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_re <= 1.65e-124)
		tmp = Float64(t_3 / t_0);
	elseif (y_46_re <= 1.75e+16)
		tmp = t_2;
	else
		tmp = Float64((sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_3);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1) / (t_0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	t_3 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -2.85e+97)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= -2.8e-182)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_re <= 1.65e-124)
		tmp = t_3 / t_0;
	elseif (y_46_re <= 1.75e+16)
		tmp = t_2;
	else
		tmp = (sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_3;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision] / N[(t$95$0 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -2.85e+97], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, -2.8e-182], t$95$2, If[LessEqual[y$46$re, 1.65e-124], N[(t$95$3 / t$95$0), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.75e+16], t$95$2, N[(N[Power[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision] * t$95$3), $MachinePrecision]]]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -2.8500000000000001e97

   1. Initial program 42.1%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 79.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 79.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.re\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 81.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. Simplified 81.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \]

   if -2.8500000000000001e97 < y.re < -2.79999999999999993e-182 or 1.64999999999999992e-124 < y.re < 1.75e16

   1. Initial program 35.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 71.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. atan2-lowering-atan2.f64 66.2%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \color{blue}{y.im}\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.2%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if -2.79999999999999993e-182 < y.re < 1.64999999999999992e-124

   1. Initial program 53.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 83.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 72.7%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 72.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 1.75e16 < y.re

   1. Initial program 28.6%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 61.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 61.5%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.im}, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 61.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 61.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 68.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -2.85 \cdot 10^{+97}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq -2.8 \cdot 10^{-182}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.65 \cdot 10^{-124}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.75 \cdot 10^{+16}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 6: 63.9% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_3 := \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\\ \mathbf{if}\;x.im \leq -3.9 \cdot 10^{-198}:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(t\_2 + y.re \cdot t\_0\right)} \cdot \sin \left(t\_1 - y.im \cdot t\_0\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 3.8 \cdot 10^{-81}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{\left(0 - y.re\right) \cdot t\_3 - t\_2} \cdot \sin \left(t\_1 - y.im \cdot t\_3\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (/ -1.0 x.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_3 (log (/ 1.0 x.im))))
   (if (<= x.im -3.9e-198)
     (* (exp (- 0.0 (+ t_2 (* y.re t_0)))) (sin (- t_1 (* y.im t_0))))
     (if (<= x.im 3.8e-81)
       (/
        (sin
         (*
          y.im
          (+ (log (hypot x.im x.re)) (* y.re (/ (atan2 x.im x.re) y.im)))))
        (/ 1.0 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       (* (exp (- (* (- 0.0 y.re) t_3) t_2)) (sin (- t_1 (* y.im t_3))))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_3 = log((1.0 / x_46_im));
	double tmp;
	if (x_46_im <= -3.9e-198) {
		tmp = exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= 3.8e-81) {
		tmp = sin((y_46_im * (log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_2)) * sin((t_1 - (y_46_im * t_3)));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_3 = Math.log((1.0 / x_46_im));
	double tmp;
	if (x_46_im <= -3.9e-198) {
		tmp = Math.exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * Math.sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= 3.8e-81) {
		tmp = Math.sin((y_46_im * (Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = Math.exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_2)) * Math.sin((t_1 - (y_46_im * t_3)));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log((-1.0 / x_46_im))
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_3 = math.log((1.0 / x_46_im))
	tmp = 0
	if x_46_im <= -3.9e-198:
		tmp = math.exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * math.sin((t_1 - (y_46_im * t_0)))
	elif x_46_im <= 3.8e-81:
		tmp = math.sin((y_46_im * (math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = math.exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_2)) * math.sin((t_1 - (y_46_im * t_3)))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(Float64(-1.0 / x_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_3 = log(Float64(1.0 / x_46_im))
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= -3.9e-198)
		tmp = Float64(exp(Float64(0.0 - Float64(t_2 + Float64(y_46_re * t_0)))) * sin(Float64(t_1 - Float64(y_46_im * t_0))));
	elseif (x_46_im <= 3.8e-81)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_im * Float64(log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / Float64(1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = Float64(exp(Float64(Float64(Float64(0.0 - y_46_re) * t_3) - t_2)) * sin(Float64(t_1 - Float64(y_46_im * t_3))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_3 = log((1.0 / x_46_im));
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= -3.9e-198)
		tmp = exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	elseif (x_46_im <= 3.8e-81)
		tmp = sin((y_46_im * (log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = exp((((0.0 - y_46_re) * t_3) - t_2)) * sin((t_1 - (y_46_im * t_3)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Log[N[(1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, -3.9e-198], N[(N[Exp[N[(0.0 - N[(t$95$2 + N[(y$46$re * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$1 - N[(y$46$im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, 3.8e-81], N[(N[Sin[N[(y$46$im * N[(N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] / y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(1.0 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Exp[N[(N[(N[(0.0 - y$46$re), $MachinePrecision] * t$95$3), $MachinePrecision] - t$95$2), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$1 - N[(y$46$im * t$95$3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x.im < -3.8999999999999999e-198

   1. Initial program 35.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + -1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 67.9%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \left(-1 \cdot y.im\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   if -3.8999999999999999e-198 < x.im < 3.7999999999999999e-81

   1. Initial program 51.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around inf

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\left(y.im \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) + \frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) + \frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \color{blue}{y.im}\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 70.5%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 70.5%

      \[\leadsto \frac{\sin \color{blue}{\left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Simplified 64.1%

       \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{\color{blue}{1}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if 3.7999999999999999e-81 < x.im

   1. Initial program 33.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot y.re\right), \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + -1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 72.2%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \left(-1 \cdot y.im\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 68.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -3.9 \cdot 10^{-198}:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im + y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 3.8 \cdot 10^{-81}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{\left(0 - y.re\right) \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{1}{x.im}\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 7: 61.5% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ \mathbf{if}\;x.im \leq -3.9 \cdot 10^{-198}:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(t\_2 + y.re \cdot t\_0\right)} \cdot \sin \left(t\_1 - y.im \cdot t\_0\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 9.2 \cdot 10^{-85}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(t\_1 + y.im \cdot \log x.im\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{t\_2}}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (/ -1.0 x.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
   (if (<= x.im -3.9e-198)
     (* (exp (- 0.0 (+ t_2 (* y.re t_0)))) (sin (- t_1 (* y.im t_0))))
     (if (<= x.im 9.2e-85)
       (/
        (sin
         (*
          y.im
          (+ (log (hypot x.im x.re)) (* y.re (/ (atan2 x.im x.re) y.im)))))
        (/ 1.0 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       (* (+ t_1 (* y.im (log x.im))) (/ (pow x.im y.re) (exp t_2)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double tmp;
	if (x_46_im <= -3.9e-198) {
		tmp = exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= 9.2e-85) {
		tmp = sin((y_46_im * (log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = (t_1 + (y_46_im * log(x_46_im))) * (pow(x_46_im, y_46_re) / exp(t_2));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log((-1.0 / x_46_im));
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double tmp;
	if (x_46_im <= -3.9e-198) {
		tmp = Math.exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * Math.sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	} else if (x_46_im <= 9.2e-85) {
		tmp = Math.sin((y_46_im * (Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = (t_1 + (y_46_im * Math.log(x_46_im))) * (Math.pow(x_46_im, y_46_re) / Math.exp(t_2));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log((-1.0 / x_46_im))
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	tmp = 0
	if x_46_im <= -3.9e-198:
		tmp = math.exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * math.sin((t_1 - (y_46_im * t_0)))
	elif x_46_im <= 9.2e-85:
		tmp = math.sin((y_46_im * (math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = (t_1 + (y_46_im * math.log(x_46_im))) * (math.pow(x_46_im, y_46_re) / math.exp(t_2))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(Float64(-1.0 / x_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= -3.9e-198)
		tmp = Float64(exp(Float64(0.0 - Float64(t_2 + Float64(y_46_re * t_0)))) * sin(Float64(t_1 - Float64(y_46_im * t_0))));
	elseif (x_46_im <= 9.2e-85)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_im * Float64(log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / Float64(1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = Float64(Float64(t_1 + Float64(y_46_im * log(x_46_im))) * Float64((x_46_im ^ y_46_re) / exp(t_2)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log((-1.0 / x_46_im));
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= -3.9e-198)
		tmp = exp((0.0 - (t_2 + (y_46_re * t_0)))) * sin((t_1 - (y_46_im * t_0)));
	elseif (x_46_im <= 9.2e-85)
		tmp = sin((y_46_im * (log(hypot(x_46_im, x_46_re)) + (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) / y_46_im))))) / (1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = (t_1 + (y_46_im * log(x_46_im))) * ((x_46_im ^ y_46_re) / exp(t_2));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, -3.9e-198], N[(N[Exp[N[(0.0 - N[(t$95$2 + N[(y$46$re * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(t$95$1 - N[(y$46$im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, 9.2e-85], N[(N[Sin[N[(y$46$im * N[(N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision] + N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] / y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(1.0 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(t$95$1 + N[(y$46$im * N[Log[x$46$im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x$46$im, y$46$re], $MachinePrecision] / N[Exp[t$95$2], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x.im < -3.8999999999999999e-198

   1. Initial program 35.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + -1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-1, y.re\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 67.9%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\left(-1 \cdot y.re\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + \left(-1 \cdot y.im\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   if -3.8999999999999999e-198 < x.im < 9.2000000000000001e-85

   1. Initial program 51.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around inf

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\left(y.im \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) + \frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) + \frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \color{blue}{y.im}\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 70.5%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 70.5%

      \[\leadsto \frac{\sin \color{blue}{\left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Simplified 64.1%

       \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{\color{blue}{1}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   if 9.2000000000000001e-85 < x.im

   1. Initial program 33.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 68.5%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 68.5%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot {x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \color{blue}{\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)}\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{\color{blue}{{x.im}^{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      4. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{\color{blue}{x.im}}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      6. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{\color{blue}{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      9. cos-lowering-cos.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      12. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      13. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({x.im}^{y.re}\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right)\right) \]

   10. Simplified 64.6%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   11. Taylor expanded in y.re around 0

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.im \cdot \log x.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   12. Step-by-step derivation

       1. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right)}, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       2. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right)}, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       3. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{x.im}, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       5. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, \color{blue}{y.re}\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       6. log-lowering-log.f64 67.8%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 67.8%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right)} \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 66.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -3.9 \cdot 10^{-198}:\\ \;\;\;\;e^{0 - \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im + y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 9.2 \cdot 10^{-85}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{y.im}\right)\right)}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 8: 64.5% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ t_1 := e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\\ t_2 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -1.6 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin t\_2 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.52 \cdot 10^{-59}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0}{t\_1}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.05 \cdot 10^{+28}:\\ \;\;\;\;\left(t\_2 + y.im \cdot \log x.im\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{t\_1}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re)))))
        (t_1 (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
        (t_2 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= y.re -1.6e-68)
     (* (sin t_2) (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 1.52e-59)
       (/ t_0 t_1)
       (if (<= y.re 1.05e+28)
         (* (+ t_2 (* y.im (log x.im))) (/ (pow x.im y.re) t_1))
         (* (pow (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) y.re) t_0))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double t_1 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_2 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.6e-68) {
		tmp = sin(t_2) * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 1.52e-59) {
		tmp = t_0 / t_1;
	} else if (y_46_re <= 1.05e+28) {
		tmp = (t_2 + (y_46_im * log(x_46_im))) * (pow(x_46_im, y_46_re) / t_1);
	} else {
		tmp = pow(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double t_1 = Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_2 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.6e-68) {
		tmp = Math.sin(t_2) * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 1.52e-59) {
		tmp = t_0 / t_1;
	} else if (y_46_re <= 1.05e+28) {
		tmp = (t_2 + (y_46_im * Math.log(x_46_im))) * (Math.pow(x_46_im, y_46_re) / t_1);
	} else {
		tmp = Math.pow(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	t_1 = math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_2 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -1.6e-68:
		tmp = math.sin(t_2) * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 1.52e-59:
		tmp = t_0 / t_1
	elif y_46_re <= 1.05e+28:
		tmp = (t_2 + (y_46_im * math.log(x_46_im))) * (math.pow(x_46_im, y_46_re) / t_1)
	else:
		tmp = math.pow(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))))
	t_1 = exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_2 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -1.6e-68)
		tmp = Float64(sin(t_2) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 1.52e-59)
		tmp = Float64(t_0 / t_1);
	elseif (y_46_re <= 1.05e+28)
		tmp = Float64(Float64(t_2 + Float64(y_46_im * log(x_46_im))) * Float64((x_46_im ^ y_46_re) / t_1));
	else
		tmp = Float64((sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_0);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	t_1 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	t_2 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -1.6e-68)
		tmp = sin(t_2) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 1.52e-59)
		tmp = t_0 / t_1;
	elseif (y_46_re <= 1.05e+28)
		tmp = (t_2 + (y_46_im * log(x_46_im))) * ((x_46_im ^ y_46_re) / t_1);
	else
		tmp = (sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_0;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -1.6e-68], N[(N[Sin[t$95$2], $MachinePrecision] * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.52e-59], N[(t$95$0 / t$95$1), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.05e+28], N[(N[(t$95$2 + N[(y$46$im * N[Log[x$46$im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x$46$im, y$46$re], $MachinePrecision] / t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Power[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -1.5999999999999999e-68

   1. Initial program 38.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 72.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 72.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   if -1.5999999999999999e-68 < y.re < 1.51999999999999998e-59

   1. Initial program 46.1%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 81.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 63.4%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 63.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 1.51999999999999998e-59 < y.re < 1.04999999999999995e28

   1. Initial program 33.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 60.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 66.7%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.7%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot {x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \color{blue}{\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)}\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{\color{blue}{{x.im}^{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      4. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{\color{blue}{x.im}}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      6. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{\color{blue}{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      9. cos-lowering-cos.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      12. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      13. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({x.im}^{y.re}\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right)\right) \]

   10. Simplified 50.0%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   11. Taylor expanded in y.re around 0

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.im \cdot \log x.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   12. Step-by-step derivation

       1. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right)}, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       2. +-lowering-+.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right)}, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       3. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{x.im}, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left(y.im \cdot \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       5. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \log x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, \color{blue}{y.re}\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

       6. log-lowering-log.f64 56.6%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.im, y.re\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 56.6%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right)} \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}} \]

   if 1.04999999999999995e28 < y.re

   1. Initial program 29.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 62.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 62.8%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.im}, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 62.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 62.8%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 65.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -1.6 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.52 \cdot 10^{-59}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.05 \cdot 10^{+28}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} + y.im \cdot \log x.im\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 9: 64.9% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -8.8 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 8.8 \cdot 10^{+33}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re))))))
   (if (<= y.re -8.8e-68)
     (* (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))) (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 8.8e+33)
       (/ t_0 (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
       (* (pow (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) y.re) t_0)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -8.8e-68) {
		tmp = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 8.8e+33) {
		tmp = t_0 / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = pow(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -8.8e-68) {
		tmp = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 8.8e+33) {
		tmp = t_0 / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = Math.pow(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -8.8e-68:
		tmp = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 8.8e+33:
		tmp = t_0 / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	else:
		tmp = math.pow(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re) * t_0
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -8.8e-68)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 8.8e+33)
		tmp = Float64(t_0 / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	else
		tmp = Float64((sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_0);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -8.8e-68)
		tmp = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 8.8e+33)
		tmp = t_0 / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	else
		tmp = (sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re) * t_0;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -8.8e-68], N[(N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 8.8e+33], N[(t$95$0 / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Power[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.re < -8.80000000000000009e-68

   1. Initial program 38.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 72.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 72.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   if -8.80000000000000009e-68 < y.re < 8.79999999999999975e33

   1. Initial program 43.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 77.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 58.3%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 58.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 8.79999999999999975e33 < y.re

   1. Initial program 31.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}\right) \]
   4. Step-by-step derivation

      1. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. hypot-lowering-hypot.f64 64.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 64.1%

      \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.im}, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 64.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 64.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 63.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -8.8 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 8.8 \cdot 10^{+33}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;{\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 10: 62.7% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -1.45 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5.7 \cdot 10^{-55}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (sin (* y.re (atan2 x.im x.re)))))
   (if (<= y.re -1.45e-68)
     (* t_0 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 5.7e-55)
       (/
        (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
       (* t_0 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.45e-68) {
		tmp = t_0 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 5.7e-55) {
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = t_0 * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.45e-68) {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 5.7e-55) {
		tmp = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = t_0 * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -1.45e-68:
		tmp = t_0 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 5.7e-55:
		tmp = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	else:
		tmp = t_0 * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -1.45e-68)
		tmp = Float64(t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 5.7e-55)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	else
		tmp = Float64(t_0 * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -1.45e-68)
		tmp = t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 5.7e-55)
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	else
		tmp = t_0 * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -1.45e-68], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 5.7e-55], N[(N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$0 * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.re < -1.45e-68

   1. Initial program 38.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 72.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 72.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   if -1.45e-68 < y.re < 5.7000000000000002e-55

   1. Initial program 45.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 80.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 62.8%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 62.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 5.7000000000000002e-55 < y.re

   1. Initial program 30.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 53.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 53.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      3. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      4. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      8. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      13. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 54.5%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 54.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 63.0%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -1.45 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5.7 \cdot 10^{-55}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 11: 51.9% accurate, 2.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_1 := \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -1.36 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5.2 \cdot 10^{-78}:\\ \;\;\;\;\frac{\log \left(\sqrt{t\_0}\right) \cdot y.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {t\_0}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_1 (sin (* y.re (atan2 x.im x.re)))))
   (if (<= y.re -1.36e-68)
     (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 5.2e-78)
       (/ (* (log (sqrt t_0)) y.im) (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
       (* t_1 (pow t_0 (/ y.re 2.0)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.36e-68) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 5.2e-78) {
		tmp = (log(sqrt(t_0)) * y_46_im) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = t_1 * pow(t_0, (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.36e-68) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 5.2e-78) {
		tmp = (Math.log(Math.sqrt(t_0)) * y_46_im) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else {
		tmp = t_1 * Math.pow(t_0, (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_1 = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -1.36e-68:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 5.2e-78:
		tmp = (math.log(math.sqrt(t_0)) * y_46_im) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	else:
		tmp = t_1 * math.pow(t_0, (y_46_re / 2.0))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_1 = sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -1.36e-68)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 5.2e-78)
		tmp = Float64(Float64(log(sqrt(t_0)) * y_46_im) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	else
		tmp = Float64(t_1 * (t_0 ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_1 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -1.36e-68)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 5.2e-78)
		tmp = (log(sqrt(t_0)) * y_46_im) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	else
		tmp = t_1 * (t_0 ^ (y_46_re / 2.0));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -1.36e-68], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 5.2e-78], N[(N[(N[Log[N[Sqrt[t$95$0], $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * N[Power[t$95$0, N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.re < -1.36000000000000003e-68

   1. Initial program 38.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 72.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 72.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   if -1.36000000000000003e-68 < y.re < 5.2000000000000002e-78

   1. Initial program 46.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 79.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 83.4%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 83.4%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      3. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      4. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}}\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      10. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 47.1%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 47.1%

       \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   if 5.2000000000000002e-78 < y.re

   1. Initial program 31.5%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 52.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 52.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      3. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      4. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      8. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      13. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 53.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 53.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 56.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -1.36 \cdot 10^{-68}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5.2 \cdot 10^{-78}:\\ \;\;\;\;\frac{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 12: 47.8% accurate, 2.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \sin t\_1\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -1.36 \cdot 10^{+144}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_2}{{t\_0}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.2 \cdot 10^{+97}:\\ \;\;\;\;t\_2 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\sqrt{t\_0}\right)}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (sin t_1)))
   (if (<= y.im -1.36e+144)
     (/ t_2 (pow t_0 (/ y.re -2.0)))
     (if (<= y.im 1.2e+97)
       (* t_2 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
       (* t_1 (pow (sqrt t_0) y.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -1.36e+144) {
		tmp = t_2 / pow(t_0, (y_46_re / -2.0));
	} else if (y_46_im <= 1.2e+97) {
		tmp = t_2 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_1 * pow(sqrt(t_0), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -1.36e+144) {
		tmp = t_2 / Math.pow(t_0, (y_46_re / -2.0));
	} else if (y_46_im <= 1.2e+97) {
		tmp = t_2 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.sqrt(t_0), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1)
	tmp = 0
	if y_46_im <= -1.36e+144:
		tmp = t_2 / math.pow(t_0, (y_46_re / -2.0))
	elif y_46_im <= 1.2e+97:
		tmp = t_2 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = t_1 * math.pow(math.sqrt(t_0), y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = sin(t_1)
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -1.36e+144)
		tmp = Float64(t_2 / (t_0 ^ Float64(y_46_re / -2.0)));
	elseif (y_46_im <= 1.2e+97)
		tmp = Float64(t_2 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = Float64(t_1 * (sqrt(t_0) ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -1.36e+144)
		tmp = t_2 / (t_0 ^ (y_46_re / -2.0));
	elseif (y_46_im <= 1.2e+97)
		tmp = t_2 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = t_1 * (sqrt(t_0) ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -1.36e+144], N[(t$95$2 / N[Power[t$95$0, N[(y$46$re / -2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$im, 1.2e+97], N[(t$95$2 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[t$95$0], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.im < -1.35999999999999993e144

   1. Initial program 35.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   4. Applied egg-rr 37.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\sin \left(\frac{y.im}{2} \cdot \log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{0 - e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}}{0 - {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}} \]

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(-1 \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{0}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      2. neg-lowering-neg.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{0}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      3. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 41.1%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 41.1%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{-\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}}{0 - {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}} \]

   if -1.35999999999999993e144 < y.im < 1.2e97

   1. Initial program 41.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 56.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 56.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   if 1.2e97 < y.im

   1. Initial program 34.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 57.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 57.2%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \color{blue}{{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right)\right) \]

      7. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 47.7%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

   10. Simplified 47.7%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 50.0%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -1.36 \cdot 10^{+144}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{{\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.2 \cdot 10^{+97}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 13: 47.7% accurate, 2.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \sin t\_1\\ t_3 := t\_2 \cdot {t\_0}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -4 \cdot 10^{+136}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_2}{{t\_0}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq -6.8 \cdot 10^{-128}:\\ \;\;\;\;t\_3\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 2.35 \cdot 10^{-69}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_3\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (sin t_1))
        (t_3 (* t_2 (pow t_0 (/ y.re 2.0)))))
   (if (<= y.im -4e+136)
     (/ t_2 (pow t_0 (/ y.re -2.0)))
     (if (<= y.im -6.8e-128)
       t_3
       (if (<= y.im 2.35e-69) (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re)) t_3)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1);
	double t_3 = t_2 * pow(t_0, (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4e+136) {
		tmp = t_2 / pow(t_0, (y_46_re / -2.0));
	} else if (y_46_im <= -6.8e-128) {
		tmp = t_3;
	} else if (y_46_im <= 2.35e-69) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_3;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1);
	double t_3 = t_2 * Math.pow(t_0, (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4e+136) {
		tmp = t_2 / Math.pow(t_0, (y_46_re / -2.0));
	} else if (y_46_im <= -6.8e-128) {
		tmp = t_3;
	} else if (y_46_im <= 2.35e-69) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_3;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1)
	t_3 = t_2 * math.pow(t_0, (y_46_re / 2.0))
	tmp = 0
	if y_46_im <= -4e+136:
		tmp = t_2 / math.pow(t_0, (y_46_re / -2.0))
	elif y_46_im <= -6.8e-128:
		tmp = t_3
	elif y_46_im <= 2.35e-69:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = t_3
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = sin(t_1)
	t_3 = Float64(t_2 * (t_0 ^ Float64(y_46_re / 2.0)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -4e+136)
		tmp = Float64(t_2 / (t_0 ^ Float64(y_46_re / -2.0)));
	elseif (y_46_im <= -6.8e-128)
		tmp = t_3;
	elseif (y_46_im <= 2.35e-69)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_3;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1);
	t_3 = t_2 * (t_0 ^ (y_46_re / 2.0));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -4e+136)
		tmp = t_2 / (t_0 ^ (y_46_re / -2.0));
	elseif (y_46_im <= -6.8e-128)
		tmp = t_3;
	elseif (y_46_im <= 2.35e-69)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = t_3;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[(t$95$2 * N[Power[t$95$0, N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -4e+136], N[(t$95$2 / N[Power[t$95$0, N[(y$46$re / -2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$im, -6.8e-128], t$95$3, If[LessEqual[y$46$im, 2.35e-69], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$3]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.im < -4.00000000000000023e136

   1. Initial program 34.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   4. Applied egg-rr 38.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\sin \left(\frac{y.im}{2} \cdot \log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{0 - e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}}{0 - {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}} \]

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(-1 \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{0}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      2. neg-lowering-neg.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(\color{blue}{0}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      3. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 41.5%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, -2\right)\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 41.5%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{-\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}}{0 - {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}} \]

   if -4.00000000000000023e136 < y.im < -6.7999999999999995e-128 or 2.34999999999999984e-69 < y.im

   1. Initial program 38.5%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 42.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 42.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      3. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      4. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      8. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      13. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 49.5%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 49.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -6.7999999999999995e-128 < y.im < 2.34999999999999984e-69

   1. Initial program 43.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 66.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 66.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.re\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 68.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. Simplified 68.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 51.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -4 \cdot 10^{+136}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{{\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{-2}\right)}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq -6.8 \cdot 10^{-128}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 2.35 \cdot 10^{-69}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 14: 47.7% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := \sin t\_0 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -4.2 \cdot 10^{-128}:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 4.8 \cdot 10^{-71}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_1 (* (sin t_0) (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))))
   (if (<= y.im -4.2e-128)
     t_1
     (if (<= y.im 4.8e-71) (* t_0 (pow (hypot x.im x.re) y.re)) t_1))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = sin(t_0) * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.2e-128) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_im <= 4.8e-71) {
		tmp = t_0 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = Math.sin(t_0) * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.2e-128) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_im <= 4.8e-71) {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = math.sin(t_0) * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	tmp = 0
	if y_46_im <= -4.2e-128:
		tmp = t_1
	elif y_46_im <= 4.8e-71:
		tmp = t_0 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = t_1
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = Float64(sin(t_0) * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -4.2e-128)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_im <= 4.8e-71)
		tmp = Float64(t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_1;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = sin(t_0) * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -4.2e-128)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_im <= 4.8e-71)
		tmp = t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = t_1;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -4.2e-128], t$95$1, If[LessEqual[y$46$im, 4.8e-71], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$1]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -4.2000000000000002e-128 or 4.8e-71 < y.im

   1. Initial program 37.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 37.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 37.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      3. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      4. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      8. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      13. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 44.6%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 44.6%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -4.2000000000000002e-128 < y.im < 4.8e-71

   1. Initial program 43.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 66.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 66.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.re\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 68.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. Simplified 68.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 51.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -4.2 \cdot 10^{-128}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 4.8 \cdot 10^{-71}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 15: 43.6% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;x.im \leq 10^{+72}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 5.3 \cdot 10^{+198}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {x.im}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= x.im 1e+72)
     (* t_0 (pow (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) y.re))
     (if (<= x.im 5.3e+198)
       (* (sin t_0) (pow x.im y.re))
       (/ (* y.im (log x.im)) (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= 1e+72) {
		tmp = t_0 * pow(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re);
	} else if (x_46_im <= 5.3e+198) {
		tmp = sin(t_0) * pow(x_46_im, y_46_re);
	} else {
		tmp = (y_46_im * log(x_46_im)) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
    if (x_46im <= 1d+72) then
        tmp = t_0 * (sqrt(((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im))) ** y_46re)
    else if (x_46im <= 5.3d+198) then
        tmp = sin(t_0) * (x_46im ** y_46re)
    else
        tmp = (y_46im * log(x_46im)) / exp((atan2(x_46im, x_46re) * y_46im))
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= 1e+72) {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re);
	} else if (x_46_im <= 5.3e+198) {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow(x_46_im, y_46_re);
	} else {
		tmp = (y_46_im * Math.log(x_46_im)) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if x_46_im <= 1e+72:
		tmp = t_0 * math.pow(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))), y_46_re)
	elif x_46_im <= 5.3e+198:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow(x_46_im, y_46_re)
	else:
		tmp = (y_46_im * math.log(x_46_im)) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= 1e+72)
		tmp = Float64(t_0 * (sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re));
	elseif (x_46_im <= 5.3e+198)
		tmp = Float64(sin(t_0) * (x_46_im ^ y_46_re));
	else
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * log(x_46_im)) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= 1e+72)
		tmp = t_0 * (sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) ^ y_46_re);
	elseif (x_46_im <= 5.3e+198)
		tmp = sin(t_0) * (x_46_im ^ y_46_re);
	else
		tmp = (y_46_im * log(x_46_im)) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, 1e+72], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, 5.3e+198], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[x$46$im, y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(y$46$im * N[Log[x$46$im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x.im < 9.99999999999999944e71

   1. Initial program 43.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 67.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.3%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \color{blue}{{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right), y.re\right)\right) \]

      7. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 45.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), y.re\right)\right) \]

   10. Simplified 45.0%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)}^{y.re}} \]

   if 9.99999999999999944e71 < x.im < 5.30000000000000024e198

   1. Initial program 40.6%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 61.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 61.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({x.im}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{x.im}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 61.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(x.im, \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 61.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]

   if 5.30000000000000024e198 < x.im

   1. Initial program 0.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 66.6%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.6%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot {x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \color{blue}{\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)}\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{\color{blue}{{x.im}^{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      4. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{\color{blue}{x.im}}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      6. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{\color{blue}{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      9. cos-lowering-cos.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      12. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      13. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({x.im}^{y.re}\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right)\right) \]

   10. Simplified 66.6%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   11. Taylor expanded in y.re around 0

       \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   12. Step-by-step derivation

       1. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(y.im \cdot \log x.im\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log x.im\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

       3. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

       4. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

       5. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\right)\right)\right) \]

       6. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, y.im\right)\right)\right) \]

       7. atan2-lowering-atan2.f64 67.2%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 67.2%

       \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 49.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq 10^{+72}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq 5.3 \cdot 10^{+198}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 16: 36.2% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -0.042:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.85 \cdot 10^{-5}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))) (pow x.im y.re))))
   (if (<= y.re -0.042)
     t_0
     (if (<= y.re 1.85e-5) (* y.re (log (exp (atan2 x.im x.re)))) t_0))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * pow(x_46_im, y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -0.042) {
		tmp = t_0;
	} else if (y_46_re <= 1.85e-5) {
		tmp = y_46_re * log(exp(atan2(x_46_im, x_46_re)));
	} else {
		tmp = t_0;
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = sin((y_46re * atan2(x_46im, x_46re))) * (x_46im ** y_46re)
    if (y_46re <= (-0.042d0)) then
        tmp = t_0
    else if (y_46re <= 1.85d-5) then
        tmp = y_46re * log(exp(atan2(x_46im, x_46re)))
    else
        tmp = t_0
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * Math.pow(x_46_im, y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -0.042) {
		tmp = t_0;
	} else if (y_46_re <= 1.85e-5) {
		tmp = y_46_re * Math.log(Math.exp(Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	} else {
		tmp = t_0;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * math.pow(x_46_im, y_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -0.042:
		tmp = t_0
	elif y_46_re <= 1.85e-5:
		tmp = y_46_re * math.log(math.exp(math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	else:
		tmp = t_0
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) * (x_46_im ^ y_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -0.042)
		tmp = t_0;
	elseif (y_46_re <= 1.85e-5)
		tmp = Float64(y_46_re * log(exp(atan(x_46_im, x_46_re))));
	else
		tmp = t_0;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * (x_46_im ^ y_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -0.042)
		tmp = t_0;
	elseif (y_46_re <= 1.85e-5)
		tmp = y_46_re * log(exp(atan2(x_46_im, x_46_re)));
	else
		tmp = t_0;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Power[x$46$im, y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -0.042], t$95$0, If[LessEqual[y$46$re, 1.85e-5], N[(y$46$re * N[Log[N[Exp[N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$0]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.re < -0.0420000000000000026 or 1.84999999999999991e-5 < y.re

   1. Initial program 34.8%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 65.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 65.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({x.im}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{x.im}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 57.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(x.im, \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 57.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]

   if -0.0420000000000000026 < y.re < 1.84999999999999991e-5

   1. Initial program 43.5%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 23.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 23.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 23.0%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 23.0%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. rem-log-exp N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right)\right) \]

      3. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 25.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 25.3%

       \[\leadsto y.re \cdot \color{blue}{\log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 17: 44.3% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq 5.2 \cdot 10^{+198}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= x.im 5.2e+198)
   (* (* y.re (atan2 x.im x.re)) (pow (hypot x.im x.re) y.re))
   (/ (* y.im (log x.im)) (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_im <= 5.2e+198) {
		tmp = (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = (y_46_im * log(x_46_im)) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_im <= 5.2e+198) {
		tmp = (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = (y_46_im * Math.log(x_46_im)) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if x_46_im <= 5.2e+198:
		tmp = (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = (y_46_im * math.log(x_46_im)) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= 5.2e+198)
		tmp = Float64(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * log(x_46_im)) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= 5.2e+198)
		tmp = (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = (y_46_im * log(x_46_im)) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[x$46$im, 5.2e+198], N[(N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(y$46$im * N[Log[x$46$im], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if x.im < 5.19999999999999961e198

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 46.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 46.2%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.re\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 44.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. Simplified 44.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \]

   if 5.19999999999999961e198 < x.im

   1. Initial program 0.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. associate-/l* N/A

         \[\leadsto e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. hypot-define N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. hypot-lowering-hypot.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      13. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      14. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      15. atan2-lowering-atan2.f64 66.6%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 66.6%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   8. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot {x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. associate-/l* N/A

         \[\leadsto \left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \color{blue}{\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)}\right) \]

      3. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{\color{blue}{{x.im}^{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      4. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{\color{blue}{x.im}}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      6. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{\color{blue}{y.re}}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      9. cos-lowering-cos.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \log x.im\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      12. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \left(\frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

      13. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({x.im}^{y.re}\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right)\right) \]

   10. Simplified 66.6%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log x.im\right)\right) \cdot \frac{{x.im}^{y.re}}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]

   11. Taylor expanded in y.re around 0

       \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}} \]
   12. Step-by-step derivation

       1. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(y.im \cdot \log x.im\right), \color{blue}{\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log x.im\right), \left(e^{\color{blue}{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

       3. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \left(e^{y.im \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}\right)\right) \]

       4. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

       5. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\right)\right)\right) \]

       6. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, y.im\right)\right)\right) \]

       7. atan2-lowering-atan2.f64 67.2%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 67.2%

       \[\leadsto \color{blue}{\frac{y.im \cdot \log x.im}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 18: 44.1% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;x.im \leq 10^{-63}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {x.im}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= x.im 1e-63)
     (* t_0 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (* (sin t_0) (pow x.im y.re)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= 1e-63) {
		tmp = t_0 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = sin(t_0) * pow(x_46_im, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= 1e-63) {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow(x_46_im, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if x_46_im <= 1e-63:
		tmp = t_0 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow(x_46_im, y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= 1e-63)
		tmp = Float64(t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = Float64(sin(t_0) * (x_46_im ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= 1e-63)
		tmp = t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = sin(t_0) * (x_46_im ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, 1e-63], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[x$46$im, y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if x.im < 1.00000000000000007e-63

   1. Initial program 41.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 44.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 44.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.re\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 42.9%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. Simplified 42.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \]

   if 1.00000000000000007e-63 < x.im

   1. Initial program 33.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 48.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 48.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({x.im}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{x.im}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({x.im}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 49.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(x.im, \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 49.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.im}^{y.re}} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 19: 21.6% accurate, 2.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.re \leq 8 \cdot 10^{-307}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot 0.5\right) + 1\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= x.re 8e-307)
   (*
    y.re
    (*
     (atan2 x.im x.re)
     (+ (* y.re (* (log (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) 0.5)) 1.0)))
   (* y.re (log (exp (atan2 x.im x.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_re <= 8e-307) {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * log(exp(atan2(x_46_im, x_46_re)));
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: tmp
    if (x_46re <= 8d-307) then
        tmp = y_46re * (atan2(x_46im, x_46re) * ((y_46re * (log(((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im))) * 0.5d0)) + 1.0d0))
    else
        tmp = y_46re * log(exp(atan2(x_46im, x_46re)))
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_re <= 8e-307) {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (Math.log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * Math.log(Math.exp(Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if x_46_re <= 8e-307:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (math.log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0))
	else:
		tmp = y_46_re * math.log(math.exp(math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (x_46_re <= 8e-307)
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * Float64(Float64(y_46_re * Float64(log(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0)));
	else
		tmp = Float64(y_46_re * log(exp(atan(x_46_im, x_46_re))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (x_46_re <= 8e-307)
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
	else
		tmp = y_46_re * log(exp(atan2(x_46_im, x_46_re)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[x$46$re, 8e-307], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[(N[(y$46$re * N[(N[Log[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re * N[Log[N[Exp[N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if x.re < 7.99999999999999927e-307

   1. Initial program 42.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 45.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 45.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. atan2-lowering-atan2.f64 25.6%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 25.6%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \color{blue}{y.re} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{y.re}\right) \]

   10. Applied egg-rr 25.6%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(\left(0.5 \cdot \log \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right) \cdot y.re + 1\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot y.re} \]

   if 7.99999999999999927e-307 < x.re

   1. Initial program 35.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 45.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 45.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 10.0%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 10.0%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   9. Step-by-step derivation

      1. rem-log-exp N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right)\right) \]

      3. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 20.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   10. Applied egg-rr 20.6%

       \[\leadsto y.re \cdot \color{blue}{\log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 23.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.re \leq 8 \cdot 10^{-307}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot 0.5\right) + 1\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \log \left(e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 20: 18.5% accurate, 3.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot 0.5\right) + 1\right)\right) \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (*
  y.re
  (*
   (atan2 x.im x.re)
   (+ (* y.re (* (log (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))) 0.5)) 1.0))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    code = y_46re * (atan2(x_46im, x_46re) * ((y_46re * (log(((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im))) * 0.5d0)) + 1.0d0))
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (Math.log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	return y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (math.log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0))

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	return Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * Float64(Float64(y_46_re * Float64(log(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0)))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * (log(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))) * 0.5)) + 1.0));
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[(N[(y$46$re * N[(N[Log[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 38.9%

   \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y.im around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
4. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

   2. sin-lowering-sin.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

   3. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

   4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

   5. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

   6. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

   7. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. hypot-define N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

   9. hypot-lowering-hypot.f64 45.6%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

5. Simplified 45.6%

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

6. Taylor expanded in y.re around 0

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
7. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   2. +-lowering-+.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

   3. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}\right)\right) \]

   4. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   5. log-lowering-log.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   7. +-lowering-+.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   8. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   9. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   10. unpow2 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   11. *-lowering-*.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   13. atan2-lowering-atan2.f64 19.1%

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

8. Simplified 19.1%

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
9. Step-by-step derivation

   1. *-commutative N/A

      \[\leadsto \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \color{blue}{y.re} \]

   2. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{y.re}\right) \]

10. Applied egg-rr 19.1%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(\left(0.5 \cdot \log \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right) \cdot y.re + 1\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot y.re} \]

11. Final simplification 19.1%

    \[\leadsto y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot 0.5\right) + 1\right)\right) \]
12. Add Preprocessing

Alternative 21: 16.9% accurate, 3.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -5 \cdot 10^{-310}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \log \left(0 - x.im\right) + 1\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= x.im -5e-310)
   (* y.re (* (atan2 x.im x.re) (+ (* y.re (log (- 0.0 x.im))) 1.0)))
   (* y.re (atan2 x.im x.re))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_im <= -5e-310) {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * log((0.0 - x_46_im))) + 1.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: tmp
    if (x_46im <= (-5d-310)) then
        tmp = y_46re * (atan2(x_46im, x_46re) * ((y_46re * log((0.0d0 - x_46im))) + 1.0d0))
    else
        tmp = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_im <= -5e-310) {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * Math.log((0.0 - x_46_im))) + 1.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if x_46_im <= -5e-310:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * math.log((0.0 - x_46_im))) + 1.0))
	else:
		tmp = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= -5e-310)
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * Float64(Float64(y_46_re * log(Float64(0.0 - x_46_im))) + 1.0)));
	else
		tmp = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= -5e-310)
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * ((y_46_re * log((0.0 - x_46_im))) + 1.0));
	else
		tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[x$46$im, -5e-310], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[(N[(y$46$re * N[Log[N[(0.0 - x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if x.im < -4.999999999999985e-310

   1. Initial program 37.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 45.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 45.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. atan2-lowering-atan2.f64 18.9%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 18.9%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   9. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\color{blue}{\left(-1 \cdot x.im\right)}\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
   10. Step-by-step derivation

       1. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]

       2. neg-lowering-neg.f64 17.8%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]

   11. Simplified 17.8%

       \[\leadsto y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \color{blue}{\left(-x.im\right)} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]
   12. Step-by-step derivation

       1. *-commutative N/A

          \[\leadsto \left(y.re \cdot \left(\log \left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \color{blue}{y.re} \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{y.re}\right) \]

   13. Applied egg-rr 17.8%

       \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(1 + y.re \cdot \log \left(0 - x.im\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot y.re} \]

   if -4.999999999999985e-310 < x.im

   1. Initial program 39.8%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 45.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 45.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 13.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 13.2%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 15.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -5 \cdot 10^{-310}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \left(y.re \cdot \log \left(0 - x.im\right) + 1\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 22: 16.6% accurate, 3.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -2.2 \cdot 10^{-78}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \log \left(0 - x.im\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= y.im -2.2e-78)
   (* y.re (* y.re (* (atan2 x.im x.re) (log (- 0.0 x.im)))))
   (* y.re (atan2 x.im x.re))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (y_46_im <= -2.2e-78) {
		tmp = y_46_re * (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * log((0.0 - x_46_im))));
	} else {
		tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: tmp
    if (y_46im <= (-2.2d-78)) then
        tmp = y_46re * (y_46re * (atan2(x_46im, x_46re) * log((0.0d0 - x_46im))))
    else
        tmp = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (y_46_im <= -2.2e-78) {
		tmp = y_46_re * (y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * Math.log((0.0 - x_46_im))));
	} else {
		tmp = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if y_46_im <= -2.2e-78:
		tmp = y_46_re * (y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * math.log((0.0 - x_46_im))))
	else:
		tmp = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -2.2e-78)
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * log(Float64(0.0 - x_46_im)))));
	else
		tmp = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -2.2e-78)
		tmp = y_46_re * (y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * log((0.0 - x_46_im))));
	else
		tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[y$46$im, -2.2e-78], N[(y$46$re * N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[Log[N[(0.0 - x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -2.1999999999999999e-78

   1. Initial program 33.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 33.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 33.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. sqrt-lowering-sqrt.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left({x.im}^{2} + {x.re}^{2}\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left({x.im}^{2}\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left({x.re}^{2}\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. atan2-lowering-atan2.f64 13.2%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 13.2%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   9. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\color{blue}{\left(-1 \cdot x.im\right)}\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]
   10. Step-by-step derivation

       1. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]

       2. neg-lowering-neg.f64 6.8%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{neg.f64}\left(x.im\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) \]

   11. Simplified 6.8%

       \[\leadsto y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\log \color{blue}{\left(-x.im\right)} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

   12. Taylor expanded in y.re around inf

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}\right) \]
   13. Step-by-step derivation

       1. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(\log \left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right)\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\log \left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right), \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right)\right) \]

       3. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(x.im\right)\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{\color{blue}{x.im}}{x.re}\right)\right)\right) \]

       4. neg-sub0 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(0 - x.im\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

       5. --lowering--.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(0, x.im\right)\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

       6. atan2-lowering-atan2.f64 13.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(0, x.im\right)\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

   14. Simplified 13.0%

       \[\leadsto y.re \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \left(\log \left(0 - x.im\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)} \]

   if -2.1999999999999999e-78 < y.im

   1. Initial program 42.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

      5. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

      7. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

      8. hypot-define N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

      9. hypot-lowering-hypot.f64 52.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

   5. Simplified 52.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 16.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

   8. Simplified 16.6%

      \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 15.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -2.2 \cdot 10^{-78}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \log \left(0 - x.im\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 23: 14.4% accurate, 8.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im) :precision binary64 (* y.re (atan2 x.im x.re)))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    code = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	return y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	return Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 38.9%

   \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y.im around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
4. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

   2. sin-lowering-sin.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right) \]

   3. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left({\left(\sqrt{\color{blue}{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

   4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + \color{blue}{{x.re}^{2}}}\right)}^{y.re}\right)\right) \]

   5. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right) \]

   6. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right) \]

   7. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right) \]

   8. hypot-define N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right), y.re\right)\right) \]

   9. hypot-lowering-hypot.f64 45.6%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right) \]

5. Simplified 45.6%

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}} \]

6. Taylor expanded in y.re around 0

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
7. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

   2. atan2-lowering-atan2.f64 12.5%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

8. Simplified 12.5%

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
9. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2024155 
(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
  :name "powComplex, imaginary part"
  :precision binary64
  (* (exp (- (* (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))) y.re) (* (atan2 x.im x.re) y.im))) (sin (+ (* (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))) y.im) (* (atan2 x.im x.re) y.re)))))