math.cos on complex, real part

Percentage Accurate: 100.0% → 100.0%
Time: 11.2s
Alternatives: 19
Speedup: 1.5×

Specification

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

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

Sampling outcomes in binary64 precision:

Local Percentage Accuracy vs ?

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

Accuracy vs Speed?

Herbie found 19 alternatives:

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

Initial Program: 100.0% accurate, 1.0× speedup?

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

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

Alternative 1: 100.0% accurate, 1.5× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \cosh im \cdot \cos re \end{array} \]
(FPCore (re im) :precision binary64 (* (cosh im) (cos re)))
double code(double re, double im) {
	return cosh(im) * cos(re);
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    code = cosh(im) * cos(re)
end function
public static double code(double re, double im) {
	return Math.cosh(im) * Math.cos(re);
}
def code(re, im):
	return math.cosh(im) * math.cos(re)
function code(re, im)
	return Float64(cosh(im) * cos(re))
end
function tmp = code(re, im)
	tmp = cosh(im) * cos(re);
end
code[re_, im_] := N[(N[Cosh[im], $MachinePrecision] * N[Cos[re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\cosh im \cdot \cos re
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 100.0%

    \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
  2. Step-by-step derivation
    1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
    12. associate-*l/N/A

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

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
    15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Step-by-step derivation
    1. *-commutativeN/A

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

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

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
    5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
    9. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
    10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
    11. cos-lowering-cos.f64100.0%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
  6. Applied egg-rr100.0%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
  7. Step-by-step derivation
    1. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \color{blue}{\cos re}\right) \]
    2. *-lft-identityN/A

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

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
    4. cos-lowering-cos.f64100.0%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
  8. Applied egg-rr100.0%

    \[\leadsto \color{blue}{\cosh im \cdot \cos re} \]
  9. Add Preprocessing

Alternative 2: 87.3% accurate, 2.4× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.031:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\ \;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (if (<= im 0.031)
   (* (* (cos re) 0.5) (+ 2.0 (* im im)))
   (if (<= im 7.2e+51)
     (*
      (cosh im)
      (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664)))))
     (*
      (cos re)
      (+
       1.0
       (*
        (* im im)
        (+
         0.5
         (*
          im
          (*
           im
           (+ 0.041666666666666664 (* (* im im) 0.001388888888888889)))))))))))
double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.031) {
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 7.2e+51) {
		tmp = cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	} else {
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889)))))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    real(8) :: tmp
    if (im <= 0.031d0) then
        tmp = (cos(re) * 0.5d0) * (2.0d0 + (im * im))
    else if (im <= 7.2d+51) then
        tmp = cosh(im) * (1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0))))
    else
        tmp = cos(re) * (1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * (0.041666666666666664d0 + ((im * im) * 0.001388888888888889d0)))))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.031) {
		tmp = (Math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 7.2e+51) {
		tmp = Math.cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	} else {
		tmp = Math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889)))))));
	}
	return tmp;
}
def code(re, im):
	tmp = 0
	if im <= 0.031:
		tmp = (math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im))
	elif im <= 7.2e+51:
		tmp = math.cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))))
	else:
		tmp = math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889)))))))
	return tmp
function code(re, im)
	tmp = 0.0
	if (im <= 0.031)
		tmp = Float64(Float64(cos(re) * 0.5) * Float64(2.0 + Float64(im * im)));
	elseif (im <= 7.2e+51)
		tmp = Float64(cosh(im) * Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664)))));
	else
		tmp = Float64(cos(re) * Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.041666666666666664 + Float64(Float64(im * im) * 0.001388888888888889))))))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(re, im)
	tmp = 0.0;
	if (im <= 0.031)
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	elseif (im <= 7.2e+51)
		tmp = cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	else
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889)))))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 0.031], N[(N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision] * N[(2.0 + N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 7.2e+51], N[(N[Cosh[im], $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * N[(0.041666666666666664 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im \leq 0.031:\\
\;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\

\mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\
\;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 0.031

    1. Initial program 100.0%

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      3. *-lowering-*.f6487.4%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
    5. Simplified87.4%

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

    if 0.031 < im < 7.20000000000000022e51

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
      12. associate-*l/N/A

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
      5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
      10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
      11. cos-lowering-cos.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \color{blue}{\cos re}\right) \]
      2. *-lft-identityN/A

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
      4. cos-lowering-cos.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
    8. Applied egg-rr100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\cosh im \cdot \cos re} \]
    9. Taylor expanded in re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \color{blue}{\left(1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right) \]
    10. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)}\right)\right)\right) \]
      3. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      5. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      6. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      7. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]
      8. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left({re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      10. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f6492.5%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    11. Simplified92.5%

      \[\leadsto \cosh im \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)\right)} \]

    if 7.20000000000000022e51 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
      12. associate-*l/N/A

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
    6. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
      3. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      5. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      6. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      7. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      11. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      13. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      14. *-lowering-*.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    7. Simplified100.0%

      \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification90.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.031:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\ \;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 3: 86.8% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0225:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (if (<= im 0.0225)
   (* (* (cos re) 0.5) (+ 2.0 (* im im)))
   (if (<= im 2.6e+77)
     (*
      (cosh im)
      (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664)))))
     (*
      (cos re)
      (+ 1.0 (* (* im im) (+ 0.5 (* im (* im 0.041666666666666664)))))))))
double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.0225) {
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 2.6e+77) {
		tmp = cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	} else {
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    real(8) :: tmp
    if (im <= 0.0225d0) then
        tmp = (cos(re) * 0.5d0) * (2.0d0 + (im * im))
    else if (im <= 2.6d+77) then
        tmp = cosh(im) * (1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0))))
    else
        tmp = cos(re) * (1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * 0.041666666666666664d0)))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.0225) {
		tmp = (Math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 2.6e+77) {
		tmp = Math.cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	} else {
		tmp = Math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	}
	return tmp;
}
def code(re, im):
	tmp = 0
	if im <= 0.0225:
		tmp = (math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im))
	elif im <= 2.6e+77:
		tmp = math.cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))))
	else:
		tmp = math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))))
	return tmp
function code(re, im)
	tmp = 0.0
	if (im <= 0.0225)
		tmp = Float64(Float64(cos(re) * 0.5) * Float64(2.0 + Float64(im * im)));
	elseif (im <= 2.6e+77)
		tmp = Float64(cosh(im) * Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664)))));
	else
		tmp = Float64(cos(re) * Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * 0.041666666666666664))))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(re, im)
	tmp = 0.0;
	if (im <= 0.0225)
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	elseif (im <= 2.6e+77)
		tmp = cosh(im) * (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664))));
	else
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 0.0225], N[(N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision] * N[(2.0 + N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 2.6e+77], N[(N[Cosh[im], $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im \leq 0.0225:\\
\;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\

\mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\
\;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 0.022499999999999999

    1. Initial program 100.0%

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      3. *-lowering-*.f6487.4%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
    5. Simplified87.4%

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

    if 0.022499999999999999 < im < 2.6000000000000002e77

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
      12. associate-*l/N/A

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
      5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
      10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
      11. cos-lowering-cos.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
    7. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \color{blue}{\cos re}\right) \]
      2. *-lft-identityN/A

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
      4. cos-lowering-cos.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
    8. Applied egg-rr100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\cosh im \cdot \cos re} \]
    9. Taylor expanded in re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \color{blue}{\left(1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right) \]
    10. Step-by-step derivation
      1. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)}\right)\right)\right) \]
      3. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      5. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      6. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
      7. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}}\right)\right)\right)\right) \]
      8. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left({re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
      10. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f6486.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cosh.f64}\left(im\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
    11. Simplified86.0%

      \[\leadsto \cosh im \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)\right)} \]

    if 2.6000000000000002e77 < im

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
      12. associate-*l/N/A

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. *-rgt-identityN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
      2. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
      4. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
      5. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
      7. distribute-rgt-outN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
      8. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
      9. distribute-lft-inN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
      10. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
      11. distribute-lft-outN/A

        \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
      13. cos-lowering-cos.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
      14. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
    7. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification89.3%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0225:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\cosh im \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 4: 86.8% accurate, 2.5× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0275:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\cosh im\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (re im)
 :precision binary64
 (if (<= im 0.0275)
   (* (* (cos re) 0.5) (+ 2.0 (* im im)))
   (if (<= im 2.6e+77)
     (cosh im)
     (*
      (cos re)
      (+ 1.0 (* (* im im) (+ 0.5 (* im (* im 0.041666666666666664)))))))))
double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.0275) {
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 2.6e+77) {
		tmp = cosh(im);
	} else {
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(re, im)
    real(8), intent (in) :: re
    real(8), intent (in) :: im
    real(8) :: tmp
    if (im <= 0.0275d0) then
        tmp = (cos(re) * 0.5d0) * (2.0d0 + (im * im))
    else if (im <= 2.6d+77) then
        tmp = cosh(im)
    else
        tmp = cos(re) * (1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * 0.041666666666666664d0)))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double re, double im) {
	double tmp;
	if (im <= 0.0275) {
		tmp = (Math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	} else if (im <= 2.6e+77) {
		tmp = Math.cosh(im);
	} else {
		tmp = Math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	}
	return tmp;
}
def code(re, im):
	tmp = 0
	if im <= 0.0275:
		tmp = (math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im))
	elif im <= 2.6e+77:
		tmp = math.cosh(im)
	else:
		tmp = math.cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))))
	return tmp
function code(re, im)
	tmp = 0.0
	if (im <= 0.0275)
		tmp = Float64(Float64(cos(re) * 0.5) * Float64(2.0 + Float64(im * im)));
	elseif (im <= 2.6e+77)
		tmp = cosh(im);
	else
		tmp = Float64(cos(re) * Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * 0.041666666666666664))))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(re, im)
	tmp = 0.0;
	if (im <= 0.0275)
		tmp = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
	elseif (im <= 2.6e+77)
		tmp = cosh(im);
	else
		tmp = cos(re) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 0.0275], N[(N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision] * N[(2.0 + N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 2.6e+77], N[Cosh[im], $MachinePrecision], N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im \leq 0.0275:\\
\;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\

\mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\
\;\;\;\;\cosh im\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if im < 0.0275000000000000001

    1. Initial program 100.0%

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      3. *-lowering-*.f6487.4%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
    5. Simplified87.4%

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

    if 0.0275000000000000001 < im < 2.6000000000000002e77

    1. Initial program 100.0%

      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
    2. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
      12. associate-*l/N/A

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
      5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
      10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
      11. cos-lowering-cos.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
    7. Taylor expanded in re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \color{blue}{1}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. Simplified85.6%

        \[\leadsto \left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \color{blue}{1} \]
      2. Step-by-step derivation
        1. *-lft-identityN/A

          \[\leadsto \cosh im \cdot 1 \]
        2. *-rgt-identityN/A

          \[\leadsto \cosh im \]
        3. cosh-lowering-cosh.f6485.6%

          \[\leadsto \mathsf{cosh.f64}\left(im\right) \]
      3. Applied egg-rr85.6%

        \[\leadsto \color{blue}{\cosh im} \]

      if 2.6000000000000002e77 < im

      1. Initial program 100.0%

        \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
      2. Step-by-step derivation
        1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
        12. associate-*l/N/A

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
        15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
      4. Add Preprocessing
      5. Taylor expanded in im around 0

        \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
      6. Step-by-step derivation
        1. *-rgt-identityN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
        2. distribute-lft-inN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
        3. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
        4. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
        5. associate-*r*N/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
        6. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
        7. distribute-rgt-outN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
        8. *-commutativeN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
        9. distribute-lft-inN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
        10. +-commutativeN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
        11. distribute-lft-outN/A

          \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
        12. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
        13. cos-lowering-cos.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
        14. +-lowering-+.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
      7. Simplified100.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
    9. Recombined 3 regimes into one program.
    10. Final simplification89.2%

      \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0275:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 2.6 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\cosh im\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
    11. Add Preprocessing

    Alternative 5: 85.2% accurate, 2.6× speedup?

    \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{if}\;im \leq 0.0145:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\ \;\;\;\;\cosh im\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \end{array} \end{array} \]
    (FPCore (re im)
     :precision binary64
     (let* ((t_0 (* (* (cos re) 0.5) (+ 2.0 (* im im)))))
       (if (<= im 0.0145) t_0 (if (<= im 1.35e+154) (cosh im) t_0))))
    double code(double re, double im) {
    	double t_0 = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
    	double tmp;
    	if (im <= 0.0145) {
    		tmp = t_0;
    	} else if (im <= 1.35e+154) {
    		tmp = cosh(im);
    	} else {
    		tmp = t_0;
    	}
    	return tmp;
    }
    
    real(8) function code(re, im)
        real(8), intent (in) :: re
        real(8), intent (in) :: im
        real(8) :: t_0
        real(8) :: tmp
        t_0 = (cos(re) * 0.5d0) * (2.0d0 + (im * im))
        if (im <= 0.0145d0) then
            tmp = t_0
        else if (im <= 1.35d+154) then
            tmp = cosh(im)
        else
            tmp = t_0
        end if
        code = tmp
    end function
    
    public static double code(double re, double im) {
    	double t_0 = (Math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
    	double tmp;
    	if (im <= 0.0145) {
    		tmp = t_0;
    	} else if (im <= 1.35e+154) {
    		tmp = Math.cosh(im);
    	} else {
    		tmp = t_0;
    	}
    	return tmp;
    }
    
    def code(re, im):
    	t_0 = (math.cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im))
    	tmp = 0
    	if im <= 0.0145:
    		tmp = t_0
    	elif im <= 1.35e+154:
    		tmp = math.cosh(im)
    	else:
    		tmp = t_0
    	return tmp
    
    function code(re, im)
    	t_0 = Float64(Float64(cos(re) * 0.5) * Float64(2.0 + Float64(im * im)))
    	tmp = 0.0
    	if (im <= 0.0145)
    		tmp = t_0;
    	elseif (im <= 1.35e+154)
    		tmp = cosh(im);
    	else
    		tmp = t_0;
    	end
    	return tmp
    end
    
    function tmp_2 = code(re, im)
    	t_0 = (cos(re) * 0.5) * (2.0 + (im * im));
    	tmp = 0.0;
    	if (im <= 0.0145)
    		tmp = t_0;
    	elseif (im <= 1.35e+154)
    		tmp = cosh(im);
    	else
    		tmp = t_0;
    	end
    	tmp_2 = tmp;
    end
    
    code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Cos[re], $MachinePrecision] * 0.5), $MachinePrecision] * N[(2.0 + N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 0.0145], t$95$0, If[LessEqual[im, 1.35e+154], N[Cosh[im], $MachinePrecision], t$95$0]]]
    
    \begin{array}{l}
    
    \\
    \begin{array}{l}
    t_0 := \left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\
    \mathbf{if}\;im \leq 0.0145:\\
    \;\;\;\;t\_0\\
    
    \mathbf{elif}\;im \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\
    \;\;\;\;\cosh im\\
    
    \mathbf{else}:\\
    \;\;\;\;t\_0\\
    
    
    \end{array}
    \end{array}
    
    Derivation
    1. Split input into 2 regimes
    2. if im < 0.0145000000000000007 or 1.35000000000000003e154 < im

      1. Initial program 100.0%

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

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
        3. *-lowering-*.f6488.9%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(2, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
      5. Simplified88.9%

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

      if 0.0145000000000000007 < im < 1.35000000000000003e154

      1. Initial program 100.0%

        \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
      2. Step-by-step derivation
        1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
        12. associate-*l/N/A

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
        15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
      4. Add Preprocessing
      5. Step-by-step derivation
        1. *-commutativeN/A

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

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
        5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
        9. *-lowering-*.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
        10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
        11. cos-lowering-cos.f64100.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
      6. Applied egg-rr100.0%

        \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
      7. Taylor expanded in re around 0

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \color{blue}{1}\right) \]
      8. Step-by-step derivation
        1. Simplified83.9%

          \[\leadsto \left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \color{blue}{1} \]
        2. Step-by-step derivation
          1. *-lft-identityN/A

            \[\leadsto \cosh im \cdot 1 \]
          2. *-rgt-identityN/A

            \[\leadsto \cosh im \]
          3. cosh-lowering-cosh.f6483.9%

            \[\leadsto \mathsf{cosh.f64}\left(im\right) \]
        3. Applied egg-rr83.9%

          \[\leadsto \color{blue}{\cosh im} \]
      9. Recombined 2 regimes into one program.
      10. Final simplification88.1%

        \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.0145:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.35 \cdot 10^{+154}:\\ \;\;\;\;\cosh im\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\cos re \cdot 0.5\right) \cdot \left(2 + im \cdot im\right)\\ \end{array} \]
      11. Add Preprocessing

      Alternative 6: 69.9% accurate, 2.9× speedup?

      \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.00047:\\ \;\;\;\;\cos re\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\cosh im\\ \end{array} \end{array} \]
      (FPCore (re im) :precision binary64 (if (<= im 0.00047) (cos re) (cosh im)))
      double code(double re, double im) {
      	double tmp;
      	if (im <= 0.00047) {
      		tmp = cos(re);
      	} else {
      		tmp = cosh(im);
      	}
      	return tmp;
      }
      
      real(8) function code(re, im)
          real(8), intent (in) :: re
          real(8), intent (in) :: im
          real(8) :: tmp
          if (im <= 0.00047d0) then
              tmp = cos(re)
          else
              tmp = cosh(im)
          end if
          code = tmp
      end function
      
      public static double code(double re, double im) {
      	double tmp;
      	if (im <= 0.00047) {
      		tmp = Math.cos(re);
      	} else {
      		tmp = Math.cosh(im);
      	}
      	return tmp;
      }
      
      def code(re, im):
      	tmp = 0
      	if im <= 0.00047:
      		tmp = math.cos(re)
      	else:
      		tmp = math.cosh(im)
      	return tmp
      
      function code(re, im)
      	tmp = 0.0
      	if (im <= 0.00047)
      		tmp = cos(re);
      	else
      		tmp = cosh(im);
      	end
      	return tmp
      end
      
      function tmp_2 = code(re, im)
      	tmp = 0.0;
      	if (im <= 0.00047)
      		tmp = cos(re);
      	else
      		tmp = cosh(im);
      	end
      	tmp_2 = tmp;
      end
      
      code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 0.00047], N[Cos[re], $MachinePrecision], N[Cosh[im], $MachinePrecision]]
      
      \begin{array}{l}
      
      \\
      \begin{array}{l}
      \mathbf{if}\;im \leq 0.00047:\\
      \;\;\;\;\cos re\\
      
      \mathbf{else}:\\
      \;\;\;\;\cosh im\\
      
      
      \end{array}
      \end{array}
      
      Derivation
      1. Split input into 2 regimes
      2. if im < 4.69999999999999986e-4

        1. Initial program 100.0%

          \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
        2. Step-by-step derivation
          1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
          12. associate-*l/N/A

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
          15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

          \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
        4. Add Preprocessing
        5. Taylor expanded in im around 0

          \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
        6. Step-by-step derivation
          1. cos-lowering-cos.f6473.6%

            \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
        7. Simplified73.6%

          \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]

        if 4.69999999999999986e-4 < im

        1. Initial program 100.0%

          \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
        2. Step-by-step derivation
          1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
          12. associate-*l/N/A

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
          15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

          \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
        4. Add Preprocessing
        5. Step-by-step derivation
          1. *-commutativeN/A

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

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot e^{im} + \frac{1}{2} \cdot e^{\mathsf{neg}\left(im\right)}\right), \cos re\right) \]
          5. distribute-lft-outN/A

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

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

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

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(1 \cdot \cosh im\right), \cos re\right) \]
          9. *-lowering-*.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \cosh im\right), \cos \color{blue}{re}\right) \]
          10. cosh-lowering-cosh.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \cos re\right) \]
          11. cos-lowering-cos.f64100.0%

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{cos.f64}\left(re\right)\right) \]
        6. Applied egg-rr100.0%

          \[\leadsto \color{blue}{\left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \cos re} \]
        7. Taylor expanded in re around 0

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(1, \mathsf{cosh.f64}\left(im\right)\right), \color{blue}{1}\right) \]
        8. Step-by-step derivation
          1. Simplified80.9%

            \[\leadsto \left(1 \cdot \cosh im\right) \cdot \color{blue}{1} \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-lft-identityN/A

              \[\leadsto \cosh im \cdot 1 \]
            2. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cosh im \]
            3. cosh-lowering-cosh.f6480.9%

              \[\leadsto \mathsf{cosh.f64}\left(im\right) \]
          3. Applied egg-rr80.9%

            \[\leadsto \color{blue}{\cosh im} \]
        9. Recombined 2 regimes into one program.
        10. Add Preprocessing

        Alternative 7: 68.2% accurate, 2.9× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\\ t_1 := 1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\\ t_2 := re \cdot \left(re \cdot re\right)\\ \mathbf{if}\;im \leq 0.00034:\\ \;\;\;\;\cos re\\ \mathbf{elif}\;im \leq 4.7 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\left(1 + t\_2 \cdot \left(t\_2 \cdot -0.125\right)\right) \cdot \left(\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \cdot t\_1\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5 \cdot 10^{+63}:\\ \;\;\;\;1 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(t\_0 \cdot t\_0\right)\right)}{0.5 - im \cdot t\_0}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (let* ((t_0
                 (* im (+ 0.041666666666666664 (* im (* im 0.001388888888888889)))))
                (t_1 (+ 1.0 (* (* re re) -0.5)))
                (t_2 (* re (* re re))))
           (if (<= im 0.00034)
             (cos re)
             (if (<= im 4.7e+27)
               (*
                (+ 1.0 (* t_2 (* t_2 -0.125)))
                (*
                 (+ 1.0 (* (* im im) (+ 0.5 (* im (* im 0.041666666666666664)))))
                 t_1))
               (if (<= im 5e+63)
                 (+
                  1.0
                  (/
                   (* (* im im) (- 0.25 (* (* im im) (* t_0 t_0))))
                   (- 0.5 (* im t_0))))
                 (* t_1 (* im (* im (* (* im im) 0.041666666666666664)))))))))
        double code(double re, double im) {
        	double t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	double t_1 = 1.0 + ((re * re) * -0.5);
        	double t_2 = re * (re * re);
        	double tmp;
        	if (im <= 0.00034) {
        		tmp = cos(re);
        	} else if (im <= 4.7e+27) {
        		tmp = (1.0 + (t_2 * (t_2 * -0.125))) * ((1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664))))) * t_1);
        	} else if (im <= 5e+63) {
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	} else {
        		tmp = t_1 * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: t_0
            real(8) :: t_1
            real(8) :: t_2
            real(8) :: tmp
            t_0 = im * (0.041666666666666664d0 + (im * (im * 0.001388888888888889d0)))
            t_1 = 1.0d0 + ((re * re) * (-0.5d0))
            t_2 = re * (re * re)
            if (im <= 0.00034d0) then
                tmp = cos(re)
            else if (im <= 4.7d+27) then
                tmp = (1.0d0 + (t_2 * (t_2 * (-0.125d0)))) * ((1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * 0.041666666666666664d0))))) * t_1)
            else if (im <= 5d+63) then
                tmp = 1.0d0 + (((im * im) * (0.25d0 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5d0 - (im * t_0)))
            else
                tmp = t_1 * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664d0)))
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	double t_1 = 1.0 + ((re * re) * -0.5);
        	double t_2 = re * (re * re);
        	double tmp;
        	if (im <= 0.00034) {
        		tmp = Math.cos(re);
        	} else if (im <= 4.7e+27) {
        		tmp = (1.0 + (t_2 * (t_2 * -0.125))) * ((1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664))))) * t_1);
        	} else if (im <= 5e+63) {
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	} else {
        		tmp = t_1 * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)))
        	t_1 = 1.0 + ((re * re) * -0.5)
        	t_2 = re * (re * re)
        	tmp = 0
        	if im <= 0.00034:
        		tmp = math.cos(re)
        	elif im <= 4.7e+27:
        		tmp = (1.0 + (t_2 * (t_2 * -0.125))) * ((1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664))))) * t_1)
        	elif im <= 5e+63:
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)))
        	else:
        		tmp = t_1 * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)))
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	t_0 = Float64(im * Float64(0.041666666666666664 + Float64(im * Float64(im * 0.001388888888888889))))
        	t_1 = Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * -0.5))
        	t_2 = Float64(re * Float64(re * re))
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 0.00034)
        		tmp = cos(re);
        	elseif (im <= 4.7e+27)
        		tmp = Float64(Float64(1.0 + Float64(t_2 * Float64(t_2 * -0.125))) * Float64(Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * 0.041666666666666664))))) * t_1));
        	elseif (im <= 5e+63)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(Float64(Float64(im * im) * Float64(0.25 - Float64(Float64(im * im) * Float64(t_0 * t_0)))) / Float64(0.5 - Float64(im * t_0))));
        	else
        		tmp = Float64(t_1 * Float64(im * Float64(im * Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664))));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	t_1 = 1.0 + ((re * re) * -0.5);
        	t_2 = re * (re * re);
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 0.00034)
        		tmp = cos(re);
        	elseif (im <= 4.7e+27)
        		tmp = (1.0 + (t_2 * (t_2 * -0.125))) * ((1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664))))) * t_1);
        	elseif (im <= 5e+63)
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	else
        		tmp = t_1 * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(im * N[(0.041666666666666664 + N[(im * N[(im * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * -0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(re * N[(re * re), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 0.00034], N[Cos[re], $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 4.7e+27], N[(N[(1.0 + N[(t$95$2 * N[(t$95$2 * -0.125), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 5e+63], N[(1.0 + N[(N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.25 - N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(0.5 - N[(im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * N[(im * N[(im * N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        t_0 := im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\\
        t_1 := 1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\\
        t_2 := re \cdot \left(re \cdot re\right)\\
        \mathbf{if}\;im \leq 0.00034:\\
        \;\;\;\;\cos re\\
        
        \mathbf{elif}\;im \leq 4.7 \cdot 10^{+27}:\\
        \;\;\;\;\left(1 + t\_2 \cdot \left(t\_2 \cdot -0.125\right)\right) \cdot \left(\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \cdot t\_1\right)\\
        
        \mathbf{elif}\;im \leq 5 \cdot 10^{+63}:\\
        \;\;\;\;1 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(t\_0 \cdot t\_0\right)\right)}{0.5 - im \cdot t\_0}\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;t\_1 \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 4 regimes
        2. if im < 3.4e-4

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. cos-lowering-cos.f6473.6%

              \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
          7. Simplified73.6%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]

          if 3.4e-4 < im < 4.69999999999999976e27

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified4.3%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f641.9%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified1.9%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
          11. Applied egg-rr1.9%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot \left(\left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot -0.125\right)\right) \cdot \left(\frac{1}{1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(\left(re \cdot re\right) \cdot 0.25 - -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\right)} \]
          12. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          13. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f6457.9%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right), \frac{-1}{8}\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          14. Simplified57.9%

            \[\leadsto \left(1 + \left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot \left(\left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot -0.125\right)\right) \cdot \left(\color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\right) \]

          if 4.69999999999999976e27 < im < 5.00000000000000011e63

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6421.2%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified21.2%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6421.2%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified21.2%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)} \]
          11. Step-by-step derivation
            1. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}\right)\right) \]
            2. flip-+N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}{\color{blue}{\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)}}\right)\right) \]
            3. associate-*r/N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)\right)}{\color{blue}{\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)}}\right)\right) \]
            4. /-lowering-/.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}\right)\right) \]
          12. Applied egg-rr92.7%

            \[\leadsto 1 + \color{blue}{\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\right)}{0.5 - im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)}} \]

          if 5.00000000000000011e63 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified93.8%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f6477.5%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified77.5%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
          11. Taylor expanded in im around inf

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}\right)}\right) \]
          12. Step-by-step derivation
            1. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right) \]
            2. pow-sqrN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(im \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right)\right) \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            10. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right) \]
            12. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right) \]
            13. *-lowering-*.f6477.5%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right) \]
          13. Simplified77.5%

            \[\leadsto \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
        3. Recombined 4 regimes into one program.
        4. Final simplification74.7%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 0.00034:\\ \;\;\;\;\cos re\\ \mathbf{elif}\;im \leq 4.7 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot \left(\left(re \cdot \left(re \cdot re\right)\right) \cdot -0.125\right)\right) \cdot \left(\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \cdot \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5 \cdot 10^{+63}:\\ \;\;\;\;1 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\right)}{0.5 - im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
        5. Add Preprocessing

        Alternative 8: 47.7% accurate, 6.2× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\\ \mathbf{if}\;im \leq 5 \cdot 10^{+63}:\\ \;\;\;\;1 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(t\_0 \cdot t\_0\right)\right)}{0.5 - im \cdot t\_0}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (let* ((t_0
                 (* im (+ 0.041666666666666664 (* im (* im 0.001388888888888889))))))
           (if (<= im 5e+63)
             (+
              1.0
              (/ (* (* im im) (- 0.25 (* (* im im) (* t_0 t_0)))) (- 0.5 (* im t_0))))
             (*
              (+ 1.0 (* (* re re) -0.5))
              (* im (* im (* (* im im) 0.041666666666666664)))))))
        double code(double re, double im) {
        	double t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	double tmp;
        	if (im <= 5e+63) {
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * -0.5)) * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: t_0
            real(8) :: tmp
            t_0 = im * (0.041666666666666664d0 + (im * (im * 0.001388888888888889d0)))
            if (im <= 5d+63) then
                tmp = 1.0d0 + (((im * im) * (0.25d0 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5d0 - (im * t_0)))
            else
                tmp = (1.0d0 + ((re * re) * (-0.5d0))) * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664d0)))
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	double tmp;
        	if (im <= 5e+63) {
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * -0.5)) * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)))
        	tmp = 0
        	if im <= 5e+63:
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)))
        	else:
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * -0.5)) * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)))
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	t_0 = Float64(im * Float64(0.041666666666666664 + Float64(im * Float64(im * 0.001388888888888889))))
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 5e+63)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(Float64(Float64(im * im) * Float64(0.25 - Float64(Float64(im * im) * Float64(t_0 * t_0)))) / Float64(0.5 - Float64(im * t_0))));
        	else
        		tmp = Float64(Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * -0.5)) * Float64(im * Float64(im * Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664))));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	t_0 = im * (0.041666666666666664 + (im * (im * 0.001388888888888889)));
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 5e+63)
        		tmp = 1.0 + (((im * im) * (0.25 - ((im * im) * (t_0 * t_0)))) / (0.5 - (im * t_0)));
        	else
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * -0.5)) * (im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664)));
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(im * N[(0.041666666666666664 + N[(im * N[(im * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 5e+63], N[(1.0 + N[(N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.25 - N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(0.5 - N[(im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * -0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(im * N[(im * N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        t_0 := im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\\
        \mathbf{if}\;im \leq 5 \cdot 10^{+63}:\\
        \;\;\;\;1 + \frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(t\_0 \cdot t\_0\right)\right)}{0.5 - im \cdot t\_0}\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right) \cdot \left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 2 regimes
        2. if im < 5.00000000000000011e63

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6488.0%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified88.0%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6457.4%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified57.4%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)} \]
          11. Step-by-step derivation
            1. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}\right)\right) \]
            2. flip-+N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \frac{\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}{\color{blue}{\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)}}\right)\right) \]
            3. associate-*r/N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)\right)}{\color{blue}{\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)}}\right)\right) \]
            4. /-lowering-/.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} - \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right) \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\frac{1}{24} + \left(im \cdot im\right) \cdot \frac{1}{720}\right)\right)}\right)\right) \]
          12. Applied egg-rr47.0%

            \[\leadsto 1 + \color{blue}{\frac{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.25 - \left(im \cdot im\right) \cdot \left(\left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right) \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\right)}{0.5 - im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + im \cdot \left(im \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)}} \]

          if 5.00000000000000011e63 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified93.8%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f6477.5%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified77.5%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
          11. Taylor expanded in im around inf

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}\right)}\right) \]
          12. Step-by-step derivation
            1. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)}\right)\right) \]
            2. pow-sqrN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im}\right)\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \left(im \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right)\right) \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            10. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right) \]
            12. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right) \]
            13. *-lowering-*.f6477.5%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right) \]
          13. Simplified77.5%

            \[\leadsto \left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right) \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
        3. Recombined 2 regimes into one program.
        4. Add Preprocessing

        Alternative 9: 59.6% accurate, 8.1× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := 0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\\ \mathbf{if}\;im \leq 400:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot t\_0\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot t\_0\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (let* ((t_0 (+ 0.041666666666666664 (* (* im im) 0.001388888888888889))))
           (if (<= im 400.0)
             (+ 1.0 (* im (* im (+ 0.5 (* (* im im) t_0)))))
             (*
              (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664))))
              (+ 1.0 (* (* im im) (+ 0.5 (* im (* im t_0)))))))))
        double code(double re, double im) {
        	double t_0 = 0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889);
        	double tmp;
        	if (im <= 400.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * t_0))));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * t_0)))));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: t_0
            real(8) :: tmp
            t_0 = 0.041666666666666664d0 + ((im * im) * 0.001388888888888889d0)
            if (im <= 400.0d0) then
                tmp = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + ((im * im) * t_0))))
            else
                tmp = (1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0)))) * (1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * t_0)))))
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double t_0 = 0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889);
        	double tmp;
        	if (im <= 400.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * t_0))));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * t_0)))));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	t_0 = 0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889)
        	tmp = 0
        	if im <= 400.0:
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * t_0))))
        	else:
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * t_0)))))
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	t_0 = Float64(0.041666666666666664 + Float64(Float64(im * im) * 0.001388888888888889))
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 400.0)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * t_0)))));
        	else
        		tmp = Float64(Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664)))) * Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * t_0))))));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	t_0 = 0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889);
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 400.0)
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * t_0))));
        	else
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * t_0)))));
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(0.041666666666666664 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 400.0], N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        t_0 := 0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\\
        \mathbf{if}\;im \leq 400:\\
        \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot t\_0\right)\right)\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot t\_0\right)\right)\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 2 regimes
        2. if im < 400

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6495.6%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified95.6%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6461.8%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified61.8%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)} \]

          if 400 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6473.4%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified73.4%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            6. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f6469.6%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified69.6%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right) \]
        3. Recombined 2 regimes into one program.
        4. Final simplification63.8%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 400:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
        5. Add Preprocessing

        Alternative 10: 58.5% accurate, 9.6× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 440:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (if (<= im 440.0)
           (+
            1.0
            (*
             im
             (*
              im
              (+
               0.5
               (*
                (* im im)
                (+ 0.041666666666666664 (* (* im im) 0.001388888888888889)))))))
           (*
            (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664))))
            (+ 1.0 (* (* im im) (+ 0.5 (* im (* im 0.041666666666666664))))))))
        double code(double re, double im) {
        	double tmp;
        	if (im <= 440.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: tmp
            if (im <= 440.0d0) then
                tmp = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + ((im * im) * (0.041666666666666664d0 + ((im * im) * 0.001388888888888889d0))))))
            else
                tmp = (1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0)))) * (1.0d0 + ((im * im) * (0.5d0 + (im * (im * 0.041666666666666664d0)))))
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double tmp;
        	if (im <= 440.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	} else {
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	tmp = 0
        	if im <= 440.0:
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))))
        	else:
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))))
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 440.0)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.041666666666666664 + Float64(Float64(im * im) * 0.001388888888888889)))))));
        	else
        		tmp = Float64(Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664)))) * Float64(1.0 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(im * Float64(im * 0.041666666666666664))))));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 440.0)
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	else
        		tmp = (1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))) * (1.0 + ((im * im) * (0.5 + (im * (im * 0.041666666666666664)))));
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 440.0], N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.041666666666666664 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(1.0 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(im * N[(im * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        \mathbf{if}\;im \leq 440:\\
        \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 2 regimes
        2. if im < 440

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6495.6%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified95.6%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6461.8%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified61.8%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)} \]

          if 440 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified65.8%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            6. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({re}^{2}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f6465.0%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified65.0%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
        3. Recombined 2 regimes into one program.
        4. Final simplification62.6%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 440:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
        5. Add Preprocessing

        Alternative 11: 59.4% accurate, 10.6× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := 1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \mathbf{if}\;im \leq 450:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (let* ((t_0
                 (+
                  1.0
                  (*
                   im
                   (*
                    im
                    (+
                     0.5
                     (*
                      (* im im)
                      (+
                       0.041666666666666664
                       (* (* im im) 0.001388888888888889)))))))))
           (if (<= im 450.0)
             t_0
             (if (<= im 7.2e+51)
               (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664))))
               t_0))))
        double code(double re, double im) {
        	double t_0 = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	double tmp;
        	if (im <= 450.0) {
        		tmp = t_0;
        	} else if (im <= 7.2e+51) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = t_0;
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: t_0
            real(8) :: tmp
            t_0 = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + ((im * im) * (0.041666666666666664d0 + ((im * im) * 0.001388888888888889d0))))))
            if (im <= 450.0d0) then
                tmp = t_0
            else if (im <= 7.2d+51) then
                tmp = 1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0)))
            else
                tmp = t_0
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double t_0 = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	double tmp;
        	if (im <= 450.0) {
        		tmp = t_0;
        	} else if (im <= 7.2e+51) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = t_0;
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	t_0 = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))))
        	tmp = 0
        	if im <= 450.0:
        		tmp = t_0
        	elif im <= 7.2e+51:
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))
        	else:
        		tmp = t_0
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	t_0 = Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * Float64(0.041666666666666664 + Float64(Float64(im * im) * 0.001388888888888889)))))))
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 450.0)
        		tmp = t_0;
        	elseif (im <= 7.2e+51)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664))));
        	else
        		tmp = t_0;
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	t_0 = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * (0.041666666666666664 + ((im * im) * 0.001388888888888889))))));
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 450.0)
        		tmp = t_0;
        	elseif (im <= 7.2e+51)
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	else
        		tmp = t_0;
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.041666666666666664 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.001388888888888889), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 450.0], t$95$0, If[LessEqual[im, 7.2e+51], N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$0]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        t_0 := 1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\
        \mathbf{if}\;im \leq 450:\\
        \;\;\;\;t\_0\\
        
        \mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\
        \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;t\_0\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 2 regimes
        2. if im < 450 or 7.20000000000000022e51 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
          6. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            6. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            7. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6496.4%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          7. Simplified96.4%

            \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} + \frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{720} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{720}}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            13. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            14. *-lowering-*.f6464.6%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{720}\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified64.6%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)} \]

          if 450 < im < 7.20000000000000022e51

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. cos-lowering-cos.f643.1%

              \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
          7. Simplified3.1%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)}\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            5. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right) \]
            7. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}}\right)\right)\right) \]
            8. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left({re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f6446.4%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified46.4%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \]
        3. Recombined 2 regimes into one program.
        4. Final simplification63.3%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 450:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 7.2 \cdot 10^{+51}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.001388888888888889\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
        5. Add Preprocessing

        Alternative 12: 57.5% accurate, 12.3× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 420:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.1 \cdot 10^{+53}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.020833333333333332\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (if (<= im 420.0)
           (+ 1.0 (* im (* im (+ 0.5 (* (* im im) 0.041666666666666664)))))
           (if (<= im 1.1e+53)
             (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664))))
             (*
              (* (* im im) (* im im))
              (+ 0.041666666666666664 (* (* re re) -0.020833333333333332))))))
        double code(double re, double im) {
        	double tmp;
        	if (im <= 420.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
        	} else if (im <= 1.1e+53) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = ((im * im) * (im * im)) * (0.041666666666666664 + ((re * re) * -0.020833333333333332));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: tmp
            if (im <= 420.0d0) then
                tmp = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + ((im * im) * 0.041666666666666664d0))))
            else if (im <= 1.1d+53) then
                tmp = 1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0)))
            else
                tmp = ((im * im) * (im * im)) * (0.041666666666666664d0 + ((re * re) * (-0.020833333333333332d0)))
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double tmp;
        	if (im <= 420.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
        	} else if (im <= 1.1e+53) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = ((im * im) * (im * im)) * (0.041666666666666664 + ((re * re) * -0.020833333333333332));
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	tmp = 0
        	if im <= 420.0:
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))))
        	elif im <= 1.1e+53:
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))
        	else:
        		tmp = ((im * im) * (im * im)) * (0.041666666666666664 + ((re * re) * -0.020833333333333332))
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 420.0)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664)))));
        	elseif (im <= 1.1e+53)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664))));
        	else
        		tmp = Float64(Float64(Float64(im * im) * Float64(im * im)) * Float64(0.041666666666666664 + Float64(Float64(re * re) * -0.020833333333333332)));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 420.0)
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
        	elseif (im <= 1.1e+53)
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	else
        		tmp = ((im * im) * (im * im)) * (0.041666666666666664 + ((re * re) * -0.020833333333333332));
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 420.0], N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 1.1e+53], N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(0.041666666666666664 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * -0.020833333333333332), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        \mathbf{if}\;im \leq 420:\\
        \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\
        
        \mathbf{elif}\;im \leq 1.1 \cdot 10^{+53}:\\
        \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.020833333333333332\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 3 regimes
        2. if im < 420

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified94.4%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. *-lowering-*.f6461.1%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified61.1%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)} \]

          if 420 < im < 1.09999999999999999e53

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. cos-lowering-cos.f643.1%

              \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
          7. Simplified3.1%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)}\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            5. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right) \]
            7. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}}\right)\right)\right) \]
            8. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left({re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f6446.4%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified46.4%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \]

          if 1.09999999999999999e53 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified90.0%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \left({re}^{2} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            3. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            4. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f6474.4%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{2}\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified74.4%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(1 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.5\right)} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
          11. Taylor expanded in im around inf

            \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{4} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
          12. Step-by-step derivation
            1. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}\right) \cdot \color{blue}{\left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)} \]
            2. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \left({im}^{4} \cdot \frac{1}{24}\right) \cdot \left(\color{blue}{1} + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto {im}^{4} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)} \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{4}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right) \]
            5. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{\left(2 \cdot 2\right)}\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            6. pow-sqrN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2} \cdot {im}^{2}\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            7. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \left({im}^{2}\right)\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            8. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left({im}^{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left({im}^{2}\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(im \cdot im\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot \left(1 + \frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            12. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \left(\frac{1}{24} \cdot 1 + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right) \]
            13. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \left(\frac{1}{24} + \color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot \left(\frac{-1}{2} \cdot {re}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            15. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(\left(\frac{1}{24} \cdot \frac{-1}{2}\right) \cdot \color{blue}{{re}^{2}}\right)\right)\right) \]
            16. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \left({re}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot \frac{-1}{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            17. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot \frac{-1}{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            18. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
            19. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot \frac{-1}{2}\right)\right)\right)\right) \]
            20. metadata-eval74.4%

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{*.f64}\left(im, im\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \frac{-1}{48}\right)\right)\right) \]
          13. Simplified74.4%

            \[\leadsto \color{blue}{\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.020833333333333332\right)} \]
        3. Recombined 3 regimes into one program.
        4. Final simplification62.5%

          \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 420:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 1.1 \cdot 10^{+53}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(im \cdot im\right)\right) \cdot \left(0.041666666666666664 + \left(re \cdot re\right) \cdot -0.020833333333333332\right)\\ \end{array} \]
        5. Add Preprocessing

        Alternative 13: 56.8% accurate, 13.4× speedup?

        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\\ \mathbf{if}\;im \leq 370:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + t\_0\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5.5 \cdot 10^{+53}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(im \cdot t\_0\right)\\ \end{array} \end{array} \]
        (FPCore (re im)
         :precision binary64
         (let* ((t_0 (* (* im im) 0.041666666666666664)))
           (if (<= im 370.0)
             (+ 1.0 (* im (* im (+ 0.5 t_0))))
             (if (<= im 5.5e+53)
               (+ 1.0 (* (* re re) (+ -0.5 (* (* re re) 0.041666666666666664))))
               (* im (* im t_0))))))
        double code(double re, double im) {
        	double t_0 = (im * im) * 0.041666666666666664;
        	double tmp;
        	if (im <= 370.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + t_0)));
        	} else if (im <= 5.5e+53) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = im * (im * t_0);
        	}
        	return tmp;
        }
        
        real(8) function code(re, im)
            real(8), intent (in) :: re
            real(8), intent (in) :: im
            real(8) :: t_0
            real(8) :: tmp
            t_0 = (im * im) * 0.041666666666666664d0
            if (im <= 370.0d0) then
                tmp = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + t_0)))
            else if (im <= 5.5d+53) then
                tmp = 1.0d0 + ((re * re) * ((-0.5d0) + ((re * re) * 0.041666666666666664d0)))
            else
                tmp = im * (im * t_0)
            end if
            code = tmp
        end function
        
        public static double code(double re, double im) {
        	double t_0 = (im * im) * 0.041666666666666664;
        	double tmp;
        	if (im <= 370.0) {
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + t_0)));
        	} else if (im <= 5.5e+53) {
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	} else {
        		tmp = im * (im * t_0);
        	}
        	return tmp;
        }
        
        def code(re, im):
        	t_0 = (im * im) * 0.041666666666666664
        	tmp = 0
        	if im <= 370.0:
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + t_0)))
        	elif im <= 5.5e+53:
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)))
        	else:
        		tmp = im * (im * t_0)
        	return tmp
        
        function code(re, im)
        	t_0 = Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664)
        	tmp = 0.0
        	if (im <= 370.0)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + t_0))));
        	elseif (im <= 5.5e+53)
        		tmp = Float64(1.0 + Float64(Float64(re * re) * Float64(-0.5 + Float64(Float64(re * re) * 0.041666666666666664))));
        	else
        		tmp = Float64(im * Float64(im * t_0));
        	end
        	return tmp
        end
        
        function tmp_2 = code(re, im)
        	t_0 = (im * im) * 0.041666666666666664;
        	tmp = 0.0;
        	if (im <= 370.0)
        		tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + t_0)));
        	elseif (im <= 5.5e+53)
        		tmp = 1.0 + ((re * re) * (-0.5 + ((re * re) * 0.041666666666666664)));
        	else
        		tmp = im * (im * t_0);
        	end
        	tmp_2 = tmp;
        end
        
        code[re_, im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[im, 370.0], N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[im, 5.5e+53], N[(1.0 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * N[(-0.5 + N[(N[(re * re), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im * N[(im * t$95$0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]
        
        \begin{array}{l}
        
        \\
        \begin{array}{l}
        t_0 := \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\\
        \mathbf{if}\;im \leq 370:\\
        \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + t\_0\right)\right)\\
        
        \mathbf{elif}\;im \leq 5.5 \cdot 10^{+53}:\\
        \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\
        
        \mathbf{else}:\\
        \;\;\;\;im \cdot \left(im \cdot t\_0\right)\\
        
        
        \end{array}
        \end{array}
        
        Derivation
        1. Split input into 3 regimes
        2. if im < 370

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified94.4%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            2. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            3. associate-*l*N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            5. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            6. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            7. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            8. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            10. *-lowering-*.f6461.1%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified61.1%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)} \]

          if 370 < im < 5.49999999999999975e53

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. cos-lowering-cos.f643.1%

              \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
          7. Simplified3.1%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \color{blue}{1 + {re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)} \]
          9. Step-by-step derivation
            1. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({re}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)\right)}\right) \]
            2. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left({re}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} - \frac{1}{2}\right)}\right)\right) \]
            3. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\left(re \cdot re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            4. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}} - \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            5. sub-negN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{2}\right)\right)}\right)\right)\right) \]
            6. metadata-evalN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2} + \frac{-1}{2}\right)\right)\right) \]
            7. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \left(\frac{-1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}}\right)\right)\right) \]
            8. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {re}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
            9. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \color{blue}{\left({re}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
            10. unpow2N/A

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \left(re \cdot \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
            11. *-lowering-*.f6446.4%

              \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(re, re\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{-1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{24}, \mathsf{*.f64}\left(re, \color{blue}{re}\right)\right)\right)\right)\right) \]
          10. Simplified46.4%

            \[\leadsto \color{blue}{1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + 0.041666666666666664 \cdot \left(re \cdot re\right)\right)} \]

          if 5.49999999999999975e53 < im

          1. Initial program 100.0%

            \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
          2. Step-by-step derivation
            1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
            12. associate-*l/N/A

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

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

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
            15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
          4. Add Preprocessing
          5. Taylor expanded in im around 0

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
          6. Step-by-step derivation
            1. *-rgt-identityN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
            2. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
            3. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            4. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
            5. associate-*r*N/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
            6. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
            7. distribute-rgt-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
            8. *-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
            9. distribute-lft-inN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
            10. +-commutativeN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
            11. distribute-lft-outN/A

              \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
            12. *-lowering-*.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
            13. cos-lowering-cos.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
            14. +-lowering-+.f64N/A

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
          7. Simplified90.0%

            \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
          8. Taylor expanded in re around 0

            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
          9. Step-by-step derivation
            1. Simplified70.1%

              \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
            2. Taylor expanded in im around inf

              \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}} \]
            3. Step-by-step derivation
              1. metadata-evalN/A

                \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot {im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)} \]
              2. pow-sqrN/A

                \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right) \]
              3. associate-*l*N/A

                \[\leadsto \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}} \]
              4. unpow2N/A

                \[\leadsto \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right) \]
              5. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im} \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto im \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)} \]
              7. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right) \]
              8. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
              9. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
              10. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right) \]
              11. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right) \]
              12. unpow2N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right) \]
              13. *-lowering-*.f6470.1%

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right) \]
            4. Simplified70.1%

              \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)} \]
          10. Recombined 3 regimes into one program.
          11. Final simplification61.7%

            \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 370:\\ \;\;\;\;1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;im \leq 5.5 \cdot 10^{+53}:\\ \;\;\;\;1 + \left(re \cdot re\right) \cdot \left(-0.5 + \left(re \cdot re\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \end{array} \]
          12. Add Preprocessing

          Alternative 14: 51.9% accurate, 19.2× speedup?

          \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 2.2:\\ \;\;\;\;1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\ \end{array} \end{array} \]
          (FPCore (re im)
           :precision binary64
           (if (<= im 2.2)
             (+ 1.0 (* 0.5 (* im im)))
             (* (* im im) (+ 0.5 (* (* im im) 0.041666666666666664)))))
          double code(double re, double im) {
          	double tmp;
          	if (im <= 2.2) {
          		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
          	} else {
          		tmp = (im * im) * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664));
          	}
          	return tmp;
          }
          
          real(8) function code(re, im)
              real(8), intent (in) :: re
              real(8), intent (in) :: im
              real(8) :: tmp
              if (im <= 2.2d0) then
                  tmp = 1.0d0 + (0.5d0 * (im * im))
              else
                  tmp = (im * im) * (0.5d0 + ((im * im) * 0.041666666666666664d0))
              end if
              code = tmp
          end function
          
          public static double code(double re, double im) {
          	double tmp;
          	if (im <= 2.2) {
          		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
          	} else {
          		tmp = (im * im) * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664));
          	}
          	return tmp;
          }
          
          def code(re, im):
          	tmp = 0
          	if im <= 2.2:
          		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im))
          	else:
          		tmp = (im * im) * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))
          	return tmp
          
          function code(re, im)
          	tmp = 0.0
          	if (im <= 2.2)
          		tmp = Float64(1.0 + Float64(0.5 * Float64(im * im)));
          	else
          		tmp = Float64(Float64(im * im) * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664)));
          	end
          	return tmp
          end
          
          function tmp_2 = code(re, im)
          	tmp = 0.0;
          	if (im <= 2.2)
          		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
          	else
          		tmp = (im * im) * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664));
          	end
          	tmp_2 = tmp;
          end
          
          code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 2.2], N[(1.0 + N[(0.5 * N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
          
          \begin{array}{l}
          
          \\
          \begin{array}{l}
          \mathbf{if}\;im \leq 2.2:\\
          \;\;\;\;1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\
          
          \mathbf{else}:\\
          \;\;\;\;\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\\
          
          
          \end{array}
          \end{array}
          
          Derivation
          1. Split input into 2 regimes
          2. if im < 2.2000000000000002

            1. Initial program 100.0%

              \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
            2. Step-by-step derivation
              1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
              12. associate-*l/N/A

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

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

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
              15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

              \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
            4. Add Preprocessing
            5. Taylor expanded in im around 0

              \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
            6. Step-by-step derivation
              1. *-rgt-identityN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
              2. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
              3. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
              4. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
              5. associate-*r*N/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
              6. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
              7. distribute-rgt-outN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
              8. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
              9. distribute-lft-inN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
              10. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
              11. distribute-lft-outN/A

                \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
              12. *-lowering-*.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
              13. cos-lowering-cos.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
              14. +-lowering-+.f64N/A

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
            7. Simplified95.3%

              \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
            8. Taylor expanded in re around 0

              \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
            9. Step-by-step derivation
              1. Simplified61.7%

                \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
              2. Taylor expanded in im around 0

                \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}} \]
              3. Step-by-step derivation
                1. +-lowering-+.f64N/A

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

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

                  \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                4. *-lowering-*.f6455.2%

                  \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
              4. Simplified55.2%

                \[\leadsto \color{blue}{1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)} \]

              if 2.2000000000000002 < im

              1. Initial program 100.0%

                \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
              2. Step-by-step derivation
                1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                12. associate-*l/N/A

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

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

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
              4. Add Preprocessing
              5. Taylor expanded in im around 0

                \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
              6. Step-by-step derivation
                1. *-rgt-identityN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                2. distribute-lft-inN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                3. associate-*r*N/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                4. associate-*r*N/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                5. associate-*r*N/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                6. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                7. distribute-rgt-outN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                8. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                9. distribute-lft-inN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                10. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                11. distribute-lft-outN/A

                  \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                12. *-lowering-*.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                13. cos-lowering-cos.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                14. +-lowering-+.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
              7. Simplified64.1%

                \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
              8. Taylor expanded in re around 0

                \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
              9. Step-by-step derivation
                1. Simplified50.2%

                  \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
                2. Taylor expanded in im around inf

                  \[\leadsto \color{blue}{{im}^{4} \cdot \left(\frac{1}{24} + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{im}^{2}}\right)} \]
                3. Step-by-step derivation
                  1. +-commutativeN/A

                    \[\leadsto {im}^{4} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{im}^{2}} + \color{blue}{\frac{1}{24}}\right) \]
                  2. distribute-rgt-inN/A

                    \[\leadsto \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{im}^{2}}\right) \cdot {im}^{4} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}} \]
                  3. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto {im}^{4} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{1}{{im}^{2}}\right) + \color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot {im}^{4} \]
                  4. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto {im}^{4} \cdot \left(\frac{1}{{im}^{2}} \cdot \frac{1}{2}\right) + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  5. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \left({im}^{4} \cdot \frac{1}{{im}^{2}}\right) \cdot \frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot {im}^{4} \]
                  6. associate-*r/N/A

                    \[\leadsto \frac{{im}^{4} \cdot 1}{{im}^{2}} \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  7. *-rgt-identityN/A

                    \[\leadsto \frac{{im}^{4}}{{im}^{2}} \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  8. metadata-evalN/A

                    \[\leadsto \frac{{im}^{\left(2 \cdot 2\right)}}{{im}^{2}} \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  9. pow-sqrN/A

                    \[\leadsto \frac{{im}^{2} \cdot {im}^{2}}{{im}^{2}} \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  10. associate-/l*N/A

                    \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot \frac{{im}^{2}}{{im}^{2}}\right) \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  11. *-inversesN/A

                    \[\leadsto \left({im}^{2} \cdot 1\right) \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  12. *-rgt-identityN/A

                    \[\leadsto {im}^{2} \cdot \frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{4} \]
                  13. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot {im}^{2} + \color{blue}{\frac{1}{24}} \cdot {im}^{4} \]
                  14. metadata-evalN/A

                    \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)} \]
                  15. pow-sqrN/A

                    \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right) \]
                  16. associate-*l*N/A

                    \[\leadsto \frac{1}{2} \cdot {im}^{2} + \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}} \]
                  17. distribute-rgt-inN/A

                    \[\leadsto {im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                  18. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right) \]
                  19. unpow2N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  20. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \]
                  21. +-lowering-+.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
                4. Simplified50.2%

                  \[\leadsto \color{blue}{\left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)} \]
              10. Recombined 2 regimes into one program.
              11. Add Preprocessing

              Alternative 15: 51.9% accurate, 22.0× speedup?

              \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 3.7:\\ \;\;\;\;1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]
              (FPCore (re im)
               :precision binary64
               (if (<= im 3.7)
                 (+ 1.0 (* 0.5 (* im im)))
                 (* im (* im (* (* im im) 0.041666666666666664)))))
              double code(double re, double im) {
              	double tmp;
              	if (im <= 3.7) {
              		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
              	} else {
              		tmp = im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664));
              	}
              	return tmp;
              }
              
              real(8) function code(re, im)
                  real(8), intent (in) :: re
                  real(8), intent (in) :: im
                  real(8) :: tmp
                  if (im <= 3.7d0) then
                      tmp = 1.0d0 + (0.5d0 * (im * im))
                  else
                      tmp = im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664d0))
                  end if
                  code = tmp
              end function
              
              public static double code(double re, double im) {
              	double tmp;
              	if (im <= 3.7) {
              		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
              	} else {
              		tmp = im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664));
              	}
              	return tmp;
              }
              
              def code(re, im):
              	tmp = 0
              	if im <= 3.7:
              		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im))
              	else:
              		tmp = im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664))
              	return tmp
              
              function code(re, im)
              	tmp = 0.0
              	if (im <= 3.7)
              		tmp = Float64(1.0 + Float64(0.5 * Float64(im * im)));
              	else
              		tmp = Float64(im * Float64(im * Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664)));
              	end
              	return tmp
              end
              
              function tmp_2 = code(re, im)
              	tmp = 0.0;
              	if (im <= 3.7)
              		tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
              	else
              		tmp = im * (im * ((im * im) * 0.041666666666666664));
              	end
              	tmp_2 = tmp;
              end
              
              code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 3.7], N[(1.0 + N[(0.5 * N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(im * N[(im * N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
              
              \begin{array}{l}
              
              \\
              \begin{array}{l}
              \mathbf{if}\;im \leq 3.7:\\
              \;\;\;\;1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\
              
              \mathbf{else}:\\
              \;\;\;\;im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\\
              
              
              \end{array}
              \end{array}
              
              Derivation
              1. Split input into 2 regimes
              2. if im < 3.7000000000000002

                1. Initial program 100.0%

                  \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                2. Step-by-step derivation
                  1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                  12. associate-*l/N/A

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

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

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                  15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                  \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                4. Add Preprocessing
                5. Taylor expanded in im around 0

                  \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
                6. Step-by-step derivation
                  1. *-rgt-identityN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                  2. distribute-lft-inN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                  3. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                  4. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                  5. associate-*r*N/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                  6. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                  7. distribute-rgt-outN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                  8. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                  9. distribute-lft-inN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                  10. +-commutativeN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                  11. distribute-lft-outN/A

                    \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                  12. *-lowering-*.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                  13. cos-lowering-cos.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                  14. +-lowering-+.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                7. Simplified95.3%

                  \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
                8. Taylor expanded in re around 0

                  \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
                9. Step-by-step derivation
                  1. Simplified61.7%

                    \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
                  2. Taylor expanded in im around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}} \]
                  3. Step-by-step derivation
                    1. +-lowering-+.f64N/A

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

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

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                    4. *-lowering-*.f6455.2%

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                  4. Simplified55.2%

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)} \]

                  if 3.7000000000000002 < im

                  1. Initial program 100.0%

                    \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                  2. Step-by-step derivation
                    1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                    12. associate-*l/N/A

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

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

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                    15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                  4. Add Preprocessing
                  5. Taylor expanded in im around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
                  6. Step-by-step derivation
                    1. *-rgt-identityN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                    2. distribute-lft-inN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    3. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                    4. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                    5. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                    6. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                    7. distribute-rgt-outN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                    8. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                    9. distribute-lft-inN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                    10. +-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                    11. distribute-lft-outN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                    12. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                    13. cos-lowering-cos.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                    14. +-lowering-+.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                  7. Simplified64.1%

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
                  8. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
                  9. Step-by-step derivation
                    1. Simplified50.2%

                      \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
                    2. Taylor expanded in im around inf

                      \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{4}} \]
                    3. Step-by-step derivation
                      1. metadata-evalN/A

                        \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot {im}^{\left(2 \cdot \color{blue}{2}\right)} \]
                      2. pow-sqrN/A

                        \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{{im}^{2}}\right) \]
                      3. associate-*l*N/A

                        \[\leadsto \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \color{blue}{{im}^{2}} \]
                      4. unpow2N/A

                        \[\leadsto \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \left(im \cdot \color{blue}{im}\right) \]
                      5. associate-*r*N/A

                        \[\leadsto \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right) \cdot \color{blue}{im} \]
                      6. *-commutativeN/A

                        \[\leadsto im \cdot \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)} \]
                      7. *-lowering-*.f64N/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot im\right)}\right) \]
                      8. *-commutativeN/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \left(im \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
                      9. *-lowering-*.f64N/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right) \]
                      10. *-commutativeN/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right) \]
                      11. *-lowering-*.f64N/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right) \]
                      12. unpow2N/A

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right) \]
                      13. *-lowering-*.f6450.2%

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right) \]
                    4. Simplified50.2%

                      \[\leadsto \color{blue}{im \cdot \left(im \cdot \left(\left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)} \]
                  10. Recombined 2 regimes into one program.
                  11. Add Preprocessing

                  Alternative 16: 55.9% accurate, 23.7× speedup?

                  \[\begin{array}{l} \\ 1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right) \end{array} \]
                  (FPCore (re im)
                   :precision binary64
                   (+ 1.0 (* im (* im (+ 0.5 (* (* im im) 0.041666666666666664))))))
                  double code(double re, double im) {
                  	return 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
                  }
                  
                  real(8) function code(re, im)
                      real(8), intent (in) :: re
                      real(8), intent (in) :: im
                      code = 1.0d0 + (im * (im * (0.5d0 + ((im * im) * 0.041666666666666664d0))))
                  end function
                  
                  public static double code(double re, double im) {
                  	return 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
                  }
                  
                  def code(re, im):
                  	return 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))))
                  
                  function code(re, im)
                  	return Float64(1.0 + Float64(im * Float64(im * Float64(0.5 + Float64(Float64(im * im) * 0.041666666666666664)))))
                  end
                  
                  function tmp = code(re, im)
                  	tmp = 1.0 + (im * (im * (0.5 + ((im * im) * 0.041666666666666664))));
                  end
                  
                  code[re_, im_] := N[(1.0 + N[(im * N[(im * N[(0.5 + N[(N[(im * im), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
                  
                  \begin{array}{l}
                  
                  \\
                  1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)
                  \end{array}
                  
                  Derivation
                  1. Initial program 100.0%

                    \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                  2. Step-by-step derivation
                    1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                    12. associate-*l/N/A

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

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

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                    15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                  4. Add Preprocessing
                  5. Taylor expanded in im around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
                  6. Step-by-step derivation
                    1. *-rgt-identityN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                    2. distribute-lft-inN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                    3. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                    4. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                    5. associate-*r*N/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                    6. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                    7. distribute-rgt-outN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                    8. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                    9. distribute-lft-inN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                    10. +-commutativeN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                    11. distribute-lft-outN/A

                      \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                    12. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                    13. cos-lowering-cos.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                    14. +-lowering-+.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                  7. Simplified87.3%

                    \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
                  8. Taylor expanded in re around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                  9. Step-by-step derivation
                    1. +-lowering-+.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                    2. unpow2N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(\left(im \cdot im\right) \cdot \left(\color{blue}{\frac{1}{2}} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                    3. associate-*l*N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \left(im \cdot \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                    4. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(im \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                    5. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right) \]
                    6. +-lowering-+.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)}\right)\right)\right)\right) \]
                    7. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                    8. *-lowering-*.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left({im}^{2}\right), \color{blue}{\frac{1}{24}}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                    9. unpow2N/A

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\left(im \cdot im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                    10. *-lowering-*.f6458.7%

                      \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right) \]
                  10. Simplified58.7%

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + im \cdot \left(im \cdot \left(0.5 + \left(im \cdot im\right) \cdot 0.041666666666666664\right)\right)} \]
                  11. Add Preprocessing

                  Alternative 17: 38.7% accurate, 30.8× speedup?

                  \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \leq 1.42:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\ \end{array} \end{array} \]
                  (FPCore (re im) :precision binary64 (if (<= im 1.42) 1.0 (* 0.5 (* im im))))
                  double code(double re, double im) {
                  	double tmp;
                  	if (im <= 1.42) {
                  		tmp = 1.0;
                  	} else {
                  		tmp = 0.5 * (im * im);
                  	}
                  	return tmp;
                  }
                  
                  real(8) function code(re, im)
                      real(8), intent (in) :: re
                      real(8), intent (in) :: im
                      real(8) :: tmp
                      if (im <= 1.42d0) then
                          tmp = 1.0d0
                      else
                          tmp = 0.5d0 * (im * im)
                      end if
                      code = tmp
                  end function
                  
                  public static double code(double re, double im) {
                  	double tmp;
                  	if (im <= 1.42) {
                  		tmp = 1.0;
                  	} else {
                  		tmp = 0.5 * (im * im);
                  	}
                  	return tmp;
                  }
                  
                  def code(re, im):
                  	tmp = 0
                  	if im <= 1.42:
                  		tmp = 1.0
                  	else:
                  		tmp = 0.5 * (im * im)
                  	return tmp
                  
                  function code(re, im)
                  	tmp = 0.0
                  	if (im <= 1.42)
                  		tmp = 1.0;
                  	else
                  		tmp = Float64(0.5 * Float64(im * im));
                  	end
                  	return tmp
                  end
                  
                  function tmp_2 = code(re, im)
                  	tmp = 0.0;
                  	if (im <= 1.42)
                  		tmp = 1.0;
                  	else
                  		tmp = 0.5 * (im * im);
                  	end
                  	tmp_2 = tmp;
                  end
                  
                  code[re_, im_] := If[LessEqual[im, 1.42], 1.0, N[(0.5 * N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
                  
                  \begin{array}{l}
                  
                  \\
                  \begin{array}{l}
                  \mathbf{if}\;im \leq 1.42:\\
                  \;\;\;\;1\\
                  
                  \mathbf{else}:\\
                  \;\;\;\;0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)\\
                  
                  
                  \end{array}
                  \end{array}
                  
                  Derivation
                  1. Split input into 2 regimes
                  2. if im < 1.4199999999999999

                    1. Initial program 100.0%

                      \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                    2. Step-by-step derivation
                      1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                      12. associate-*l/N/A

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

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

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                      15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                      \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                    4. Add Preprocessing
                    5. Taylor expanded in im around 0

                      \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
                    6. Step-by-step derivation
                      1. cos-lowering-cos.f6473.6%

                        \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
                    7. Simplified73.6%

                      \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
                    8. Taylor expanded in re around 0

                      \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                    9. Step-by-step derivation
                      1. Simplified43.6%

                        \[\leadsto \color{blue}{1} \]

                      if 1.4199999999999999 < im

                      1. Initial program 100.0%

                        \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                      2. Step-by-step derivation
                        1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                        12. associate-*l/N/A

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

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

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                        15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                      4. Add Preprocessing
                      5. Taylor expanded in im around 0

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
                      6. Step-by-step derivation
                        1. *-rgt-identityN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                        2. distribute-lft-inN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                        3. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                        4. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                        5. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                        6. *-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                        7. distribute-rgt-outN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                        8. *-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                        9. distribute-lft-inN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                        10. +-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                        11. distribute-lft-outN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                        12. *-lowering-*.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                        13. cos-lowering-cos.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                        14. +-lowering-+.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                      7. Simplified64.1%

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
                      8. Taylor expanded in re around 0

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
                      9. Step-by-step derivation
                        1. Simplified50.2%

                          \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
                        2. Taylor expanded in im around 0

                          \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}} \]
                        3. Step-by-step derivation
                          1. +-lowering-+.f64N/A

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

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

                            \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                          4. *-lowering-*.f6431.5%

                            \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                        4. Simplified31.5%

                          \[\leadsto \color{blue}{1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)} \]
                        5. Taylor expanded in im around inf

                          \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}} \]
                        6. Step-by-step derivation
                          1. *-lowering-*.f64N/A

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

                            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right) \]
                          3. *-lowering-*.f6431.5%

                            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right) \]
                        7. Simplified31.5%

                          \[\leadsto \color{blue}{0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)} \]
                      10. Recombined 2 regimes into one program.
                      11. Add Preprocessing

                      Alternative 18: 47.5% accurate, 44.0× speedup?

                      \[\begin{array}{l} \\ 1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right) \end{array} \]
                      (FPCore (re im) :precision binary64 (+ 1.0 (* 0.5 (* im im))))
                      double code(double re, double im) {
                      	return 1.0 + (0.5 * (im * im));
                      }
                      
                      real(8) function code(re, im)
                          real(8), intent (in) :: re
                          real(8), intent (in) :: im
                          code = 1.0d0 + (0.5d0 * (im * im))
                      end function
                      
                      public static double code(double re, double im) {
                      	return 1.0 + (0.5 * (im * im));
                      }
                      
                      def code(re, im):
                      	return 1.0 + (0.5 * (im * im))
                      
                      function code(re, im)
                      	return Float64(1.0 + Float64(0.5 * Float64(im * im)))
                      end
                      
                      function tmp = code(re, im)
                      	tmp = 1.0 + (0.5 * (im * im));
                      end
                      
                      code[re_, im_] := N[(1.0 + N[(0.5 * N[(im * im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
                      
                      \begin{array}{l}
                      
                      \\
                      1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)
                      \end{array}
                      
                      Derivation
                      1. Initial program 100.0%

                        \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                      2. Step-by-step derivation
                        1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                        12. associate-*l/N/A

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

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

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                        15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                      4. Add Preprocessing
                      5. Taylor expanded in im around 0

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right)} \]
                      6. Step-by-step derivation
                        1. *-rgt-identityN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right) + \frac{1}{2} \cdot \cos re\right) \]
                        2. distribute-lft-inN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot \left({im}^{2} \cdot \cos re\right)\right) + \color{blue}{{im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)}\right) \]
                        3. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left({im}^{2} \cdot \left(\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos re\right) + {im}^{\color{blue}{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                        4. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \color{blue}{{im}^{2}} \cdot \left(\frac{1}{2} \cdot \cos re\right)\right) \]
                        5. associate-*r*N/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left({im}^{2} \cdot \frac{1}{2}\right) \cdot \color{blue}{\cos re}\right) \]
                        6. *-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \left(\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right) \cdot \cos re + \left(\frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right) \cdot \cos \color{blue}{re}\right) \]
                        7. distribute-rgt-outN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}\right)} \]
                        8. *-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right) + {im}^{2} \cdot \color{blue}{\frac{1}{2}}\right) \]
                        9. distribute-lft-inN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} \cdot {im}^{2} + \frac{1}{2}\right)}\right) \]
                        10. +-commutativeN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot 1 + \cos re \cdot \left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \color{blue}{\frac{1}{24} \cdot {im}^{2}}\right)\right) \]
                        11. distribute-lft-outN/A

                          \[\leadsto \cos re \cdot \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)} \]
                        12. *-lowering-*.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\cos re, \color{blue}{\left(1 + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right) \]
                        13. cos-lowering-cos.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \left(\color{blue}{1} + {im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)\right) \]
                        14. +-lowering-+.f64N/A

                          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(1, \color{blue}{\left({im}^{2} \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{24} \cdot {im}^{2}\right)\right)}\right)\right) \]
                      7. Simplified87.3%

                        \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right)} \]
                      8. Taylor expanded in re around 0

                        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(im, im\right), \mathsf{+.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \mathsf{*.f64}\left(im, \frac{1}{24}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]
                      9. Step-by-step derivation
                        1. Simplified58.7%

                          \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \left(1 + \left(im \cdot im\right) \cdot \left(0.5 + im \cdot \left(im \cdot 0.041666666666666664\right)\right)\right) \]
                        2. Taylor expanded in im around 0

                          \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot {im}^{2}} \]
                        3. Step-by-step derivation
                          1. +-lowering-+.f64N/A

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

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

                            \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(im \cdot \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                          4. *-lowering-*.f6449.1%

                            \[\leadsto \mathsf{+.f64}\left(1, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(im, \color{blue}{im}\right)\right)\right) \]
                        4. Simplified49.1%

                          \[\leadsto \color{blue}{1 + 0.5 \cdot \left(im \cdot im\right)} \]
                        5. Add Preprocessing

                        Alternative 19: 29.6% accurate, 308.0× speedup?

                        \[\begin{array}{l} \\ 1 \end{array} \]
                        (FPCore (re im) :precision binary64 1.0)
                        double code(double re, double im) {
                        	return 1.0;
                        }
                        
                        real(8) function code(re, im)
                            real(8), intent (in) :: re
                            real(8), intent (in) :: im
                            code = 1.0d0
                        end function
                        
                        public static double code(double re, double im) {
                        	return 1.0;
                        }
                        
                        def code(re, im):
                        	return 1.0
                        
                        function code(re, im)
                        	return 1.0
                        end
                        
                        function tmp = code(re, im)
                        	tmp = 1.0;
                        end
                        
                        code[re_, im_] := 1.0
                        
                        \begin{array}{l}
                        
                        \\
                        1
                        \end{array}
                        
                        Derivation
                        1. Initial program 100.0%

                          \[\left(0.5 \cdot \cos re\right) \cdot \left(e^{-im} + e^{im}\right) \]
                        2. Step-by-step derivation
                          1. *-commutativeN/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

                            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \left(\frac{1}{e^{im}} \cdot \frac{1}{2}\right)\right)\right) \]
                          12. associate-*l/N/A

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

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

                            \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{cos.f64}\left(re\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{exp.f64}\left(im\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(e^{im}\right)}\right)\right)\right) \]
                          15. exp-lowering-exp.f64100.0%

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

                          \[\leadsto \color{blue}{\cos re \cdot \left(0.5 \cdot e^{im} + \frac{0.5}{e^{im}}\right)} \]
                        4. Add Preprocessing
                        5. Taylor expanded in im around 0

                          \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
                        6. Step-by-step derivation
                          1. cos-lowering-cos.f6455.4%

                            \[\leadsto \mathsf{cos.f64}\left(re\right) \]
                        7. Simplified55.4%

                          \[\leadsto \color{blue}{\cos re} \]
                        8. Taylor expanded in re around 0

                          \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                        9. Step-by-step derivation
                          1. Simplified33.1%

                            \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                          2. Add Preprocessing

                          Reproduce

                          ?
                          herbie shell --seed 2024160 
                          (FPCore (re im)
                            :name "math.cos on complex, real part"
                            :precision binary64
                            (* (* 0.5 (cos re)) (+ (exp (- im)) (exp im))))