powComplex, imaginary part

Percentage Accurate: 40.5% → 76.2%

Time: 23.9s

Alternatives: 22

Speedup: 3.9×

• 36.4% of points produce a very large (infinite) output. You may want to add a precondition.

Specification

Math

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

FPCore

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

C

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

Fortran

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

Java

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

Python

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

Julia

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

MATLAB

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

Wolfram

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

Initial Program: 40.5% accurate, 1.0× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Fortran

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

Java

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

Python

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

Julia

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

MATLAB

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

Wolfram

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

Alternative 1: 76.2% accurate, 0.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_1 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_2 := e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - t\_1}\\ t_3 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -1000000:\\ \;\;\;\;t\_2 \cdot \sin \left(y.im \cdot t\_0\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) + t\_3\right)}{\frac{e^{t\_1}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2 \cdot \left(\sin t\_3 + y.im \cdot \left(t\_0 \cdot \cos t\_3\right)\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (log (hypot x.im x.re)))
        (t_1 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_2
         (exp (- (* y.re (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))) t_1)))
        (t_3 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= y.re -1000000.0)
     (* t_2 (sin (* y.im t_0)))
     (if (<= y.re 5e-50)
       (/
        (sin (+ (* y.im (log (hypot x.re x.im))) t_3))
        (/ (exp t_1) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       (* t_2 (+ (sin t_3) (* y.im (* t_0 (cos t_3)))))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_2 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1));
	double t_3 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1000000.0) {
		tmp = t_2 * sin((y_46_im * t_0));
	} else if (y_46_re <= 5e-50) {
		tmp = sin(((y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + t_3)) / (exp(t_1) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2 * (sin(t_3) + (y_46_im * (t_0 * cos(t_3))));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_2 = Math.exp(((y_46_re * Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1));
	double t_3 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1000000.0) {
		tmp = t_2 * Math.sin((y_46_im * t_0));
	} else if (y_46_re <= 5e-50) {
		tmp = Math.sin(((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_re, x_46_im))) + t_3)) / (Math.exp(t_1) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2 * (Math.sin(t_3) + (y_46_im * (t_0 * Math.cos(t_3))));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_2 = math.exp(((y_46_re * math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1))
	t_3 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -1000000.0:
		tmp = t_2 * math.sin((y_46_im * t_0))
	elif y_46_re <= 5e-50:
		tmp = math.sin(((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_re, x_46_im))) + t_3)) / (math.exp(t_1) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_2 * (math.sin(t_3) + (y_46_im * (t_0 * math.cos(t_3))))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_2 = exp(Float64(Float64(y_46_re * log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))) - t_1))
	t_3 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -1000000.0)
		tmp = Float64(t_2 * sin(Float64(y_46_im * t_0)));
	elseif (y_46_re <= 5e-50)
		tmp = Float64(sin(Float64(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + t_3)) / Float64(exp(t_1) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = Float64(t_2 * Float64(sin(t_3) + Float64(y_46_im * Float64(t_0 * cos(t_3)))));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_1 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_2 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_1));
	t_3 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -1000000.0)
		tmp = t_2 * sin((y_46_im * t_0));
	elseif (y_46_re <= 5e-50)
		tmp = sin(((y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + t_3)) / (exp(t_1) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2 * (sin(t_3) + (y_46_im * (t_0 * cos(t_3))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$1), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -1000000.0], N[(t$95$2 * N[Sin[N[(y$46$im * t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 5e-50], N[(N[Sin[N[(N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + t$95$3), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(N[Exp[t$95$1], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$2 * N[(N[Sin[t$95$3], $MachinePrecision] + N[(y$46$im * N[(t$95$0 * N[Cos[t$95$3], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.re < -1e6

   1. Initial program 43.9%

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

   3. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 91.3%

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

   5. Simplified 91.3%

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

   if -1e6 < y.re < 4.99999999999999968e-50

   1. Initial program 41.6%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 84.4%

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

   if 4.99999999999999968e-50 < y.re

   1. Initial program 34.1%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      6. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. unpow2 N/A

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

      11. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      14. atan2-lowering-atan2.f64 69.4%

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

   5. Simplified 69.4%

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

4. Final simplification 80.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -1000000:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 5 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + y.im \cdot \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 2: 78.5% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - t\_0} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -520000:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 2 \cdot 10^{+15}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{t\_0}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1
         (*
          (exp (- (* y.re (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))) t_0))
          (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re)))))))
   (if (<= y.re -520000.0)
     t_1
     (if (<= y.re 2e+15)
       (/
        (sin (+ (* y.im (log (hypot x.re x.im))) (* y.re (atan2 x.im x.re))))
        (/ (exp t_0) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       t_1))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -520000.0) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_re <= 2e+15) {
		tmp = sin(((y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)))) / (exp(t_0) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = Math.exp(((y_46_re * Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -520000.0) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_re <= 2e+15) {
		tmp = Math.sin(((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_re, x_46_im))) + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)))) / (Math.exp(t_0) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = math.exp(((y_46_re * math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -520000.0:
		tmp = t_1
	elif y_46_re <= 2e+15:
		tmp = math.sin(((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_re, x_46_im))) + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))) / (math.exp(t_0) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_1
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -520000.0)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_re <= 2e+15)
		tmp = Float64(sin(Float64(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))) / Float64(exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = t_1;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -520000.0)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_re <= 2e+15)
		tmp = sin(((y_46_im * log(hypot(x_46_re, x_46_im))) + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)))) / (exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_1;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -520000.0], t$95$1, If[LessEqual[y$46$re, 2e+15], N[(N[Sin[N[(N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$1]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.re < -5.2e5 or 2e15 < y.re

   1. Initial program 34.1%

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

   3. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 76.6%

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

   5. Simplified 76.6%

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

   if -5.2e5 < y.re < 2e15

   1. Initial program 45.3%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 84.4%

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

4. Final simplification 80.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -520000:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 2 \cdot 10^{+15}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 3: 77.5% accurate, 1.1× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_2 := e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - t\_0} \cdot \sin t\_1\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -400000:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 7.5 \cdot 10^{-5}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_1 + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{e^{t\_0}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1 (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (t_2
         (*
          (exp (- (* y.re (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im))))) t_0))
          (sin t_1))))
   (if (<= y.re -400000.0)
     t_2
     (if (<= y.re 7.5e-5)
       (/
        (+ t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (/ (exp t_0) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       t_2))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -400000.0) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_re <= 7.5e-5) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (exp(t_0) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = Math.exp(((y_46_re * Math.log(Math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * Math.sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -400000.0) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_re <= 7.5e-5) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (Math.exp(t_0) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = math.exp(((y_46_re * math.log(math.sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * math.sin(t_1)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -400000.0:
		tmp = t_2
	elif y_46_re <= 7.5e-5:
		tmp = (t_1 + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (math.exp(t_0) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))
	t_2 = Float64(exp(Float64(Float64(y_46_re * log(sqrt(Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin(t_1))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -400000.0)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_re <= 7.5e-5)
		tmp = Float64(Float64(t_1 + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) / Float64(exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = t_2;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_2 = exp(((y_46_re * log(sqrt(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im))))) - t_0)) * sin(t_1);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -400000.0)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_re <= 7.5e-5)
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (exp(t_0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[Exp[N[(N[(y$46$re * N[Log[N[Sqrt[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - t$95$0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -400000.0], t$95$2, If[LessEqual[y$46$re, 7.5e-5], N[(N[(t$95$1 + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$2]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.re < -4e5 or 7.49999999999999934e-5 < y.re

   1. Initial program 36.2%

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

   3. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 76.2%

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

   5. Simplified 76.2%

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

   if -4e5 < y.re < 7.49999999999999934e-5

   1. Initial program 43.4%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 83.6%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 82.8%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 78.3%

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

   10. Simplified 78.3%

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

4. Final simplification 77.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -400000:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 7.5 \cdot 10^{-5}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;e^{y.re \cdot \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 4: 71.3% accurate, 1.1× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_2 := \sin t\_1\\ t_3 := {\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}\\ t_4 := e^{t\_0}\\ t_5 := \frac{t\_2}{t\_4}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -0.9:\\ \;\;\;\;t\_5\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 5 \cdot 10^{-75}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_1 + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{t\_0 + 1}{t\_3}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.05 \cdot 10^{+145}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_2}{\frac{t\_4}{t\_3}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_5\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1 (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (t_2 (sin t_1))
        (t_3 (pow (hypot x.re x.im) y.re))
        (t_4 (exp t_0))
        (t_5 (/ t_2 t_4)))
   (if (<= y.im -0.9)
     t_5
     (if (<= y.im 5e-75)
       (/ (+ t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re))) (/ (+ t_0 1.0) t_3))
       (if (<= y.im 1.05e+145) (/ t_2 (/ t_4 t_3)) t_5)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = sin(t_1);
	double t_3 = pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re);
	double t_4 = exp(t_0);
	double t_5 = t_2 / t_4;
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.9) {
		tmp = t_5;
	} else if (y_46_im <= 5e-75) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / t_3);
	} else if (y_46_im <= 1.05e+145) {
		tmp = t_2 / (t_4 / t_3);
	} else {
		tmp = t_5;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = Math.sin(t_1);
	double t_3 = Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re);
	double t_4 = Math.exp(t_0);
	double t_5 = t_2 / t_4;
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.9) {
		tmp = t_5;
	} else if (y_46_im <= 5e-75) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / t_3);
	} else if (y_46_im <= 1.05e+145) {
		tmp = t_2 / (t_4 / t_3);
	} else {
		tmp = t_5;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = math.sin(t_1)
	t_3 = math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re)
	t_4 = math.exp(t_0)
	t_5 = t_2 / t_4
	tmp = 0
	if y_46_im <= -0.9:
		tmp = t_5
	elif y_46_im <= 5e-75:
		tmp = (t_1 + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / t_3)
	elif y_46_im <= 1.05e+145:
		tmp = t_2 / (t_4 / t_3)
	else:
		tmp = t_5
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))
	t_2 = sin(t_1)
	t_3 = hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re
	t_4 = exp(t_0)
	t_5 = Float64(t_2 / t_4)
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -0.9)
		tmp = t_5;
	elseif (y_46_im <= 5e-75)
		tmp = Float64(Float64(t_1 + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) / Float64(Float64(t_0 + 1.0) / t_3));
	elseif (y_46_im <= 1.05e+145)
		tmp = Float64(t_2 / Float64(t_4 / t_3));
	else
		tmp = t_5;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_2 = sin(t_1);
	t_3 = hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re;
	t_4 = exp(t_0);
	t_5 = t_2 / t_4;
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -0.9)
		tmp = t_5;
	elseif (y_46_im <= 5e-75)
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / t_3);
	elseif (y_46_im <= 1.05e+145)
		tmp = t_2 / (t_4 / t_3);
	else
		tmp = t_5;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$3 = N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$4 = N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$5 = N[(t$95$2 / t$95$4), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -0.9], t$95$5, If[LessEqual[y$46$im, 5e-75], N[(N[(t$95$1 + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[(t$95$0 + 1.0), $MachinePrecision] / t$95$3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$im, 1.05e+145], N[(t$95$2 / N[(t$95$4 / t$95$3), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$5]]]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y.im < -0.900000000000000022 or 1.04999999999999995e145 < y.im

   1. Initial program 36.8%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 49.6%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 62.9%

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

   7. Simplified 62.9%

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

   if -0.900000000000000022 < y.im < 4.99999999999999979e-75

   1. Initial program 44.8%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 87.9%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 85.1%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 85.1%

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

   10. Simplified 85.1%

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

   11. Taylor expanded in y.im around 0

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

       1. +-commutative N/A

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

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

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

       3. *-commutative N/A

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

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

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

       5. atan2-lowering-atan2.f64 85.1%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right), 1\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 85.1%

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

   if 4.99999999999999979e-75 < y.im < 1.04999999999999995e145

   1. Initial program 30.6%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 71.3%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 81.6%

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

   7. Simplified 81.6%

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

4. Final simplification 76.0%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -0.9:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 5 \cdot 10^{-75}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im + 1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.05 \cdot 10^{+145}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 5: 71.0% accurate, 1.1× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_1 := e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\\ t_2 := \frac{\sin t\_0}{t\_1}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -0.135:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.32 \cdot 10^{+154}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0 + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{t\_1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (t_1 (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
        (t_2 (/ (sin t_0) t_1)))
   (if (<= y.im -0.135)
     t_2
     (if (<= y.im 1.32e+154)
       (/
        (+ t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (/ t_1 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       t_2))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_2 = sin(t_0) / t_1;
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.135) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 1.32e+154) {
		tmp = (t_0 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (t_1 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_2 = Math.sin(t_0) / t_1;
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.135) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 1.32e+154) {
		tmp = (t_0 + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (t_1 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_2 = math.sin(t_0) / t_1
	tmp = 0
	if y_46_im <= -0.135:
		tmp = t_2
	elif y_46_im <= 1.32e+154:
		tmp = (t_0 + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (t_1 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))
	t_1 = exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_2 = Float64(sin(t_0) / t_1)
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -0.135)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 1.32e+154)
		tmp = Float64(Float64(t_0 + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) / Float64(t_1 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = t_2;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_1 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	t_2 = sin(t_0) / t_1;
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -0.135)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 1.32e+154)
		tmp = (t_0 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (t_1 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] / t$95$1), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -0.135], t$95$2, If[LessEqual[y$46$im, 1.32e+154], N[(N[(t$95$0 + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(t$95$1 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$2]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -0.13500000000000001 or 1.31999999999999998e154 < y.im

   1. Initial program 38.0%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 50.6%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 64.8%

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

   7. Simplified 64.8%

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

   if -0.13500000000000001 < y.im < 1.31999999999999998e154

   1. Initial program 40.4%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 82.0%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 81.7%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 80.7%

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

   10. Simplified 80.7%

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

4. Final simplification 74.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -0.135:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.32 \cdot 10^{+154}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 6: 70.7% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im\\ t_1 := y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_2 := \frac{\sin t\_1}{e^{t\_0}}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -0.0024:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.8 \cdot 10^{-14}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_1 + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{t\_0 + 1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))
        (t_1 (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (t_2 (/ (sin t_1) (exp t_0))))
   (if (<= y.im -0.0024)
     t_2
     (if (<= y.im 1.8e-14)
       (/
        (+ t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (/ (+ t_0 1.0) (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       t_2))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = sin(t_1) / exp(t_0);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.0024) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 1.8e-14) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	double t_1 = y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_2 = Math.sin(t_1) / Math.exp(t_0);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -0.0024) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 1.8e-14) {
		tmp = (t_1 + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im
	t_1 = y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = math.sin(t_1) / math.exp(t_0)
	tmp = 0
	if y_46_im <= -0.0024:
		tmp = t_2
	elif y_46_im <= 1.8e-14:
		tmp = (t_1 + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)
	t_1 = Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))
	t_2 = Float64(sin(t_1) / exp(t_0))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -0.0024)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 1.8e-14)
		tmp = Float64(Float64(t_1 + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) / Float64(Float64(t_0 + 1.0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = t_2;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im;
	t_1 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_2 = sin(t_1) / exp(t_0);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -0.0024)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 1.8e-14)
		tmp = (t_1 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / ((t_0 + 1.0) / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision] / N[Exp[t$95$0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -0.0024], t$95$2, If[LessEqual[y$46$im, 1.8e-14], N[(N[(t$95$1 + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(N[(t$95$0 + 1.0), $MachinePrecision] / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$2]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -0.00239999999999999979 or 1.7999999999999999e-14 < y.im

   1. Initial program 35.7%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 52.7%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 61.7%

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

   7. Simplified 61.7%

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

   if -0.00239999999999999979 < y.im < 1.7999999999999999e-14

   1. Initial program 43.3%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 88.2%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 86.3%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 86.3%

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

   10. Simplified 86.3%

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

   11. Taylor expanded in y.im around 0

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

       1. +-commutative N/A

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

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

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

       3. *-commutative N/A

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

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

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

       5. atan2-lowering-atan2.f64 86.3%

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right), 1\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   13. Simplified 86.3%

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

4. Final simplification 74.1%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -0.0024:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.8 \cdot 10^{-14}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im + 1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 7: 64.5% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \sin t\_1\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -2.1 \cdot 10^{-7}:\\ \;\;\;\;t\_2 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 2.15 \cdot 10^{-191}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{t\_0}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.5 \cdot 10^{+165}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_1}{\frac{t\_0}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (sin t_1)))
   (if (<= y.re -2.1e-7)
     (* t_2 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 2.15e-191)
       (/ (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re)))) t_0)
       (if (<= y.re 4.5e+165)
         (/ t_1 (/ t_0 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
         (* t_2 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0))))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -2.1e-7) {
		tmp = t_2 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 2.15e-191) {
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / t_0;
	} else if (y_46_re <= 4.5e+165) {
		tmp = t_1 / (t_0 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2 * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -2.1e-7) {
		tmp = t_2 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 2.15e-191) {
		tmp = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / t_0;
	} else if (y_46_re <= 4.5e+165) {
		tmp = t_1 / (t_0 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_2 * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -2.1e-7:
		tmp = t_2 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 2.15e-191:
		tmp = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / t_0
	elif y_46_re <= 4.5e+165:
		tmp = t_1 / (t_0 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_2 * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = sin(t_1)
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -2.1e-7)
		tmp = Float64(t_2 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 2.15e-191)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / t_0);
	elseif (y_46_re <= 4.5e+165)
		tmp = Float64(t_1 / Float64(t_0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = Float64(t_2 * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -2.1e-7)
		tmp = t_2 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 2.15e-191)
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / t_0;
	elseif (y_46_re <= 4.5e+165)
		tmp = t_1 / (t_0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2 * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -2.1e-7], N[(t$95$2 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 2.15e-191], N[(N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / t$95$0), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 4.5e+165], N[(t$95$1 / N[(t$95$0 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$2 * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -2.1e-7

   1. Initial program 43.3%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 88.3%

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

   5. Simplified 88.3%

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

   if -2.1e-7 < y.re < 2.14999999999999992e-191

   1. Initial program 43.0%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 83.7%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 72.6%

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

   7. Simplified 72.6%

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

   if 2.14999999999999992e-191 < y.re < 4.4999999999999996e165

   1. Initial program 36.9%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 63.6%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 66.5%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

      2. atan2-lowering-atan2.f64 56.2%

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

   10. Simplified 56.2%

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

   if 4.4999999999999996e165 < y.re

   1. Initial program 32.5%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 57.6%

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

   5. Simplified 57.6%

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

      1. sqrt-pow2 N/A

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

      2. +-commutative N/A

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

      3. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      5. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      7. +-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      14. atan2-lowering-atan2.f64 57.6%

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

   7. Applied egg-rr 57.6%

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

4. Final simplification 68.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -2.1 \cdot 10^{-7}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 2.15 \cdot 10^{-191}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.5 \cdot 10^{+165}:\\ \;\;\;\;\frac{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 8: 70.7% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\\ t_1 := \frac{\sin t\_0}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -3.4 \cdot 10^{-5}:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.8 \cdot 10^{-14}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0 + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (t_1 (/ (sin t_0) (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))))
   (if (<= y.im -3.4e-5)
     t_1
     (if (<= y.im 1.8e-14)
       (/
        (+ t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (/ 1.0 (pow (hypot x.re x.im) y.re)))
       t_1))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = sin(t_0) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -3.4e-5) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_im <= 1.8e-14) {
		tmp = (t_0 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (1.0 / pow(hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re));
	double t_1 = Math.sin(t_0) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -3.4e-5) {
		tmp = t_1;
	} else if (y_46_im <= 1.8e-14) {
		tmp = (t_0 + (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (1.0 / Math.pow(Math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re));
	} else {
		tmp = t_1;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = math.sin(t_0) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	tmp = 0
	if y_46_im <= -3.4e-5:
		tmp = t_1
	elif y_46_im <= 1.8e-14:
		tmp = (t_0 + (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) / (1.0 / math.pow(math.hypot(x_46_re, x_46_im), y_46_re))
	else:
		tmp = t_1
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))
	t_1 = Float64(sin(t_0) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -3.4e-5)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_im <= 1.8e-14)
		tmp = Float64(Float64(t_0 + Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) / Float64(1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re)));
	else
		tmp = t_1;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re));
	t_1 = sin(t_0) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -3.4e-5)
		tmp = t_1;
	elseif (y_46_im <= 1.8e-14)
		tmp = (t_0 + (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) / (1.0 / (hypot(x_46_re, x_46_im) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_1;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -3.4e-5], t$95$1, If[LessEqual[y$46$im, 1.8e-14], N[(N[(t$95$0 + N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(1.0 / N[Power[N[Sqrt[x$46$re ^ 2 + x$46$im ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$1]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -3.4e-5 or 1.7999999999999999e-14 < y.im

   1. Initial program 35.7%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 52.7%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 61.7%

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

   7. Simplified 61.7%

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

   if -3.4e-5 < y.im < 1.7999999999999999e-14

   1. Initial program 43.3%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 88.2%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 86.3%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 86.3%

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

   10. Simplified 86.3%

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

   11. Taylor expanded in y.im around 0

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

   13. Simplified 86.3%

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

4. Final simplification 74.1%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -3.4 \cdot 10^{-5}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 1.8 \cdot 10^{-14}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}{\frac{1}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 9: 64.1% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := \sin t\_0\\ t_2 := {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -3.8 \cdot 10^{-8}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.8 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.2 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot t\_2\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_1 (sin t_0))
        (t_2 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0))))
   (if (<= y.re -3.8e-8)
     (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 4.8e+27)
       (/
        (sin (* y.im (log (hypot x.im x.re))))
        (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
       (if (<= y.re 1.2e+264) (* t_0 t_2) (* t_1 t_2))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = sin(t_0);
	double t_2 = pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.8e-8) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 4.8e+27) {
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else if (y_46_re <= 1.2e+264) {
		tmp = t_0 * t_2;
	} else {
		tmp = t_1 * t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = Math.sin(t_0);
	double t_2 = Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.8e-8) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 4.8e+27) {
		tmp = Math.sin((y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else if (y_46_re <= 1.2e+264) {
		tmp = t_0 * t_2;
	} else {
		tmp = t_1 * t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = math.sin(t_0)
	t_2 = math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -3.8e-8:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 4.8e+27:
		tmp = math.sin((y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re)))) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	elif y_46_re <= 1.2e+264:
		tmp = t_0 * t_2
	else:
		tmp = t_1 * t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = sin(t_0)
	t_2 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -3.8e-8)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 4.8e+27)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	elseif (y_46_re <= 1.2e+264)
		tmp = Float64(t_0 * t_2);
	else
		tmp = Float64(t_1 * t_2);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = sin(t_0);
	t_2 = ((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -3.8e-8)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 4.8e+27)
		tmp = sin((y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re)))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	elseif (y_46_re <= 1.2e+264)
		tmp = t_0 * t_2;
	else
		tmp = t_1 * t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -3.8e-8], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 4.8e+27], N[(N[Sin[N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.2e+264], N[(t$95$0 * t$95$2), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * t$95$2), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -3.80000000000000028e-8

   1. Initial program 43.3%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 88.3%

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

   5. Simplified 88.3%

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

   if -3.80000000000000028e-8 < y.re < 4.79999999999999995e27

   1. Initial program 45.1%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 82.4%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

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

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

      10. atan2-lowering-atan2.f64 64.6%

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

   7. Simplified 64.6%

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

   if 4.79999999999999995e27 < y.re < 1.19999999999999996e264

   1. Initial program 24.2%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 43.7%

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

   5. Simplified 43.7%

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

      1. sqrt-pow2 N/A

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

      2. +-commutative N/A

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

      3. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      5. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      7. +-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      14. atan2-lowering-atan2.f64 43.7%

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

   7. Applied egg-rr 43.7%

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

   8. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

      2. atan2-lowering-atan2.f64 56.6%

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

   10. Simplified 56.6%

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

   if 1.19999999999999996e264 < y.re

   1. Initial program 42.9%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

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

   5. Simplified 85.7%

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

      1. sqrt-pow2 N/A

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

      2. +-commutative N/A

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

      3. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      5. sqrt-pow2 N/A

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

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

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

      7. +-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      14. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

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

   7. Applied egg-rr 85.7%

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

4. Final simplification 68.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -3.8 \cdot 10^{-8}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.8 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.2 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 10: 63.4% accurate, 2.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := \sin t\_0\\ t_2 := {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -1.8 \cdot 10^{-8}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.8 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.5 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot t\_2\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_1 (sin t_0))
        (t_2 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0))))
   (if (<= y.re -1.8e-8)
     (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re))
     (if (<= y.re 4.8e+27)
       (/ (* y.im (log (hypot x.im x.re))) (exp (* (atan2 x.im x.re) y.im)))
       (if (<= y.re 1.5e+264) (* t_0 t_2) (* t_1 t_2))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = sin(t_0);
	double t_2 = pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.8e-8) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 4.8e+27) {
		tmp = (y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else if (y_46_re <= 1.5e+264) {
		tmp = t_0 * t_2;
	} else {
		tmp = t_1 * t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = Math.sin(t_0);
	double t_2 = Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	double tmp;
	if (y_46_re <= -1.8e-8) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else if (y_46_re <= 4.8e+27) {
		tmp = (y_46_im * Math.log(Math.hypot(x_46_im, x_46_re))) / Math.exp((Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	} else if (y_46_re <= 1.5e+264) {
		tmp = t_0 * t_2;
	} else {
		tmp = t_1 * t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = math.sin(t_0)
	t_2 = math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	tmp = 0
	if y_46_re <= -1.8e-8:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	elif y_46_re <= 4.8e+27:
		tmp = (y_46_im * math.log(math.hypot(x_46_im, x_46_re))) / math.exp((math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im))
	elif y_46_re <= 1.5e+264:
		tmp = t_0 * t_2
	else:
		tmp = t_1 * t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = sin(t_0)
	t_2 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -1.8e-8)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	elseif (y_46_re <= 4.8e+27)
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))) / exp(Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)));
	elseif (y_46_re <= 1.5e+264)
		tmp = Float64(t_0 * t_2);
	else
		tmp = Float64(t_1 * t_2);
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = sin(t_0);
	t_2 = ((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -1.8e-8)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	elseif (y_46_re <= 4.8e+27)
		tmp = (y_46_im * log(hypot(x_46_im, x_46_re))) / exp((atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im));
	elseif (y_46_re <= 1.5e+264)
		tmp = t_0 * t_2;
	else
		tmp = t_1 * t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -1.8e-8], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 4.8e+27], N[(N[(y$46$im * N[Log[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[Exp[N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.5e+264], N[(t$95$0 * t$95$2), $MachinePrecision], N[(t$95$1 * t$95$2), $MachinePrecision]]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -1.79999999999999991e-8

   1. Initial program 43.3%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

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

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

      9. atan2-lowering-atan2.f64 88.3%

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

   5. Simplified 88.3%

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

   if -1.79999999999999991e-8 < y.re < 4.79999999999999995e27

   1. Initial program 45.1%

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

      1. exp-diff N/A

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

      2. associate-*l/ N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*l/ N/A

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

      5. associate-/r/ N/A

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

      6. exp-diff N/A

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

   3. Simplified 82.4%

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

   5. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

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

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. unpow2 N/A

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

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

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

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

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

      9. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

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

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

   7. Simplified 79.5%

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

   8. Taylor expanded in y.im around 0

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

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

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. atan2-lowering-atan2.f64 74.6%

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

   10. Simplified 74.6%

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

   11. Taylor expanded in y.re around 0

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

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

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

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

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

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

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

       4. unpow2 N/A

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

       5. unpow2 N/A

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

       6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

       8. *-commutative N/A

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

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

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

       10. atan2-lowering-atan2.f64 59.6%

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

   13. Simplified 59.6%

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

   if 4.79999999999999995e27 < y.re < 1.5e264

   1. Initial program 24.2%

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

   3. Taylor expanded in y.im around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

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

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

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

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

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

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

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

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 43.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 43.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 43.7%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 43.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   8. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 56.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 56.6%

       \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if 1.5e264 < y.re

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 85.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 85.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 66.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -1.8 \cdot 10^{-8}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 4.8 \cdot 10^{+27}:\\ \;\;\;\;\frac{y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.5 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 11: 49.9% accurate, 2.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_1 := \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\\ t_2 := t\_1 \cdot {\left(t\_0 \cdot t\_0\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -5 \cdot 10^{+18}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 9.5 \cdot 10^{-42}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_1 (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))))
        (t_2 (* t_1 (pow (* t_0 t_0) (/ y.re 4.0)))))
   (if (<= y.im -5e+18)
     t_2
     (if (<= y.im 9.5e-42) (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re)) t_2))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double t_2 = t_1 * pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -5e+18) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 9.5e-42) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
	double t_2 = t_1 * Math.pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -5e+18) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 9.5e-42) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_1 = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))
	t_2 = t_1 * math.pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0))
	tmp = 0
	if y_46_im <= -5e+18:
		tmp = t_2
	elif y_46_im <= 9.5e-42:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_1 = sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))
	t_2 = Float64(t_1 * (Float64(t_0 * t_0) ^ Float64(y_46_re / 4.0)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -5e+18)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 9.5e-42)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_1 = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
	t_2 = t_1 * ((t_0 * t_0) ^ (y_46_re / 4.0));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -5e+18)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 9.5e-42)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(t$95$1 * N[Power[N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 4.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -5e+18], t$95$2, If[LessEqual[y$46$im, 9.5e-42], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$2]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -5e18 or 9.49999999999999948e-42 < y.im

   1. Initial program 35.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 29.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 29.3%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 36.5%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 36.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. sqr-pow N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)} \cdot {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)}\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      2. pow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)}\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.re}, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      11. associate-/l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{2 \cdot 2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}\right)\right)\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{4}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

      13. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{2 + 2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

      14. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, \left(2 + 2\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}\right)\right)\right) \]

      15. metadata-eval 43.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 4\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 43.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

   if -5e18 < y.im < 9.49999999999999948e-42

   1. Initial program 43.6%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 60.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 60.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 51.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -5 \cdot 10^{+18}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 9.5 \cdot 10^{-42}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 12: 48.6% accurate, 2.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\\ t_1 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_2 := \sin t\_1 \cdot {\left(t\_0 \cdot t\_0\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -4.9 \cdot 10^{+17}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 2.05 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;t\_1 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_2\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))
        (t_1 (* y.re (atan2 x.im x.re)))
        (t_2 (* (sin t_1) (pow (* t_0 t_0) (/ y.re 4.0)))))
   (if (<= y.im -4.9e+17)
     t_2
     (if (<= y.im 2.05e+55) (* t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re)) t_2))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = sin(t_1) * pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.9e+17) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 2.05e+55) {
		tmp = t_1 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	double t_1 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_2 = Math.sin(t_1) * Math.pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0));
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.9e+17) {
		tmp = t_2;
	} else if (y_46_im <= 2.05e+55) {
		tmp = t_1 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	} else {
		tmp = t_2;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)
	t_1 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_2 = math.sin(t_1) * math.pow((t_0 * t_0), (y_46_re / 4.0))
	tmp = 0
	if y_46_im <= -4.9e+17:
		tmp = t_2
	elif y_46_im <= 2.05e+55:
		tmp = t_1 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	else:
		tmp = t_2
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im))
	t_1 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_2 = Float64(sin(t_1) * (Float64(t_0 * t_0) ^ Float64(y_46_re / 4.0)))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -4.9e+17)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 2.05e+55)
		tmp = Float64(t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	else
		tmp = t_2;
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = (x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im);
	t_1 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_2 = sin(t_1) * ((t_0 * t_0) ^ (y_46_re / 4.0));
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -4.9e+17)
		tmp = t_2;
	elseif (y_46_im <= 2.05e+55)
		tmp = t_1 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	else
		tmp = t_2;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$2 = N[(N[Sin[t$95$1], $MachinePrecision] * N[Power[N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 4.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -4.9e+17], t$95$2, If[LessEqual[y$46$im, 2.05e+55], N[(t$95$1 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], t$95$2]]]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -4.9e17 or 2.04999999999999991e55 < y.im

   1. Initial program 34.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 26.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 26.3%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 35.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 35.0%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. sqr-pow N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)} \cdot {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)}\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      2. pow-prod-down N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right)}^{\left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)}\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.re}, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      5. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      6. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      7. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{\frac{y.re}{2}}{2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      11. associate-/l/ N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{2 \cdot 2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}\right)\right)\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{4}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

      13. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \left(\frac{y.re}{2 + 2}\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

      14. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, \left(2 + 2\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}\right)\right)\right) \]

      15. metadata-eval 42.9%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 4\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 42.9%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right) \cdot \left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

   if -4.9e17 < y.im < 2.04999999999999991e55

   1. Initial program 43.5%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 58.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 58.2%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 57.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 57.2%

      \[\leadsto {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 51.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -4.9 \cdot 10^{+17}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \mathbf{elif}\;y.im \leq 2.05 \cdot 10^{+55}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right) \cdot \left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)\right)}^{\left(\frac{y.re}{4}\right)}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 13: 46.7% accurate, 2.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -3.25 \cdot 10^{-84}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot t\_1\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.42 \cdot 10^{-136}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.4 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot t\_1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {\left(x.im + 0.5 \cdot \frac{x.re \cdot x.re}{x.im}\right)}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))) (t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re)))
   (if (<= y.re -3.25e-84)
     (* y.re (* (atan2 x.im x.re) t_1))
     (if (<= y.re 1.42e-136)
       (*
        (* y.im (exp (- 0.0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))))
        (- 0.0 (log (/ -1.0 x.im))))
       (if (<= y.re 1.4e+264)
         (* t_0 t_1)
         (* (sin t_0) (pow (+ x.im (* 0.5 (/ (* x.re x.re) x.im))) y.re)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.25e-84) {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	} else if (y_46_re <= 1.42e-136) {
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	} else if (y_46_re <= 1.4e+264) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = sin(t_0) * pow((x_46_im + (0.5 * ((x_46_re * x_46_re) / x_46_im))), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.25e-84) {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	} else if (y_46_re <= 1.42e-136) {
		tmp = (y_46_im * Math.exp((0.0 - (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - Math.log((-1.0 / x_46_im)));
	} else if (y_46_re <= 1.4e+264) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow((x_46_im + (0.5 * ((x_46_re * x_46_re) / x_46_im))), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -3.25e-84:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1)
	elif y_46_re <= 1.42e-136:
		tmp = (y_46_im * math.exp((0.0 - (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - math.log((-1.0 / x_46_im)))
	elif y_46_re <= 1.4e+264:
		tmp = t_0 * t_1
	else:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow((x_46_im + (0.5 * ((x_46_re * x_46_re) / x_46_im))), y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -3.25e-84)
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * t_1));
	elseif (y_46_re <= 1.42e-136)
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * exp(Float64(0.0 - Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * Float64(0.0 - log(Float64(-1.0 / x_46_im))));
	elseif (y_46_re <= 1.4e+264)
		tmp = Float64(t_0 * t_1);
	else
		tmp = Float64(sin(t_0) * (Float64(x_46_im + Float64(0.5 * Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) / x_46_im))) ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re;
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -3.25e-84)
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	elseif (y_46_re <= 1.42e-136)
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	elseif (y_46_re <= 1.4e+264)
		tmp = t_0 * t_1;
	else
		tmp = sin(t_0) * ((x_46_im + (0.5 * ((x_46_re * x_46_re) / x_46_im))) ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -3.25e-84], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.42e-136], N[(N[(y$46$im * N[Exp[N[(0.0 - N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(0.0 - N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.4e+264], N[(t$95$0 * t$95$1), $MachinePrecision], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[N[(x$46$im + N[(0.5 * N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] / x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -3.25000000000000011e-84

   1. Initial program 41.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \cdot e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 85.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 81.2%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. exp-prod N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(e^{y.im}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      4. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 80.0%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, \color{blue}{x.im}\right), y.re\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 80.0%

      \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}{\frac{\color{blue}{{\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   10. Taylor expanded in y.im around 0

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   11. Step-by-step derivation

       1. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right)\right) \]

       3. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right)\right) \]

       4. pow-lowering-pow.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right)\right) \]

       5. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       6. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       7. accelerator-lowering-hypot.f64 72.3%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right)\right) \]

   12. Simplified 72.3%

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)} \]

   if -3.25000000000000011e-84 < y.re < 1.4199999999999999e-136

   1. Initial program 43.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. distribute-rgt-neg-in N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. neg-lowering-neg.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      15. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 30.0%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + -1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. neg-lowering-neg.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. /-lowering-/.f64 30.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 30.1%

      \[\leadsto e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \left(-\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]

   9. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]
   10. Step-by-step derivation

       1. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       2. neg-sub0 N/A

          \[\leadsto 0 - \color{blue}{y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

       3. --lowering--.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)}\right) \]

       4. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       5. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right), \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       6. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right)\right), \log \color{blue}{\left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       7. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{\color{blue}{x.im}}\right)\right)\right) \]

       8. distribute-rgt-neg-in N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       9. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       10. *-lowering-*.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       11. mul-1-neg N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       12. neg-sub0 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       13. --lowering--.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       15. log-lowering-log.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right) \]

       16. /-lowering-/.f64 28.8%

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right) \]

   11. Simplified 28.8%

       \[\leadsto \color{blue}{0 - \left(y.im \cdot e^{y.im \cdot \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)} \]

   if 1.4199999999999999e-136 < y.re < 1.39999999999999999e264

   1. Initial program 35.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 43.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 43.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 46.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 46.8%

      \[\leadsto {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if 1.39999999999999999e264 < y.re

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 85.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in x.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\left(x.im + \frac{1}{2} \cdot \frac{{x.re}^{2}}{x.im}\right)}, y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(x.im, \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{{x.re}^{2}}{x.im}\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.re}, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(x.im, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{{x.re}^{2}}{x.im}\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      3. /-lowering-/.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(x.im, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left({x.re}^{2}\right), x.im\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(x.im, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re\right), x.im\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      5. *-lowering-*.f64 85.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(x.im, \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), x.im\right)\right)\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 85.7%

      \[\leadsto {\color{blue}{\left(x.im + 0.5 \cdot \frac{x.re \cdot x.re}{x.im}\right)}}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 50.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -3.25 \cdot 10^{-84}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.42 \cdot 10^{-136}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.4 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.im + 0.5 \cdot \frac{x.re \cdot x.re}{x.im}\right)}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 14: 43.2% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;x.im \leq -1.8 \cdot 10^{-127}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq -2.4 \cdot 10^{-197}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= x.im -1.8e-127)
     (* (sin t_0) (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))
     (if (<= x.im -2.4e-197)
       (*
        (* y.im (exp (- 0.0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))))
        (- 0.0 (log (/ -1.0 x.im))))
       (* t_0 (pow (hypot x.im x.re) y.re))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= -1.8e-127) {
		tmp = sin(t_0) * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else if (x_46_im <= -2.4e-197) {
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	} else {
		tmp = t_0 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (x_46_im <= -1.8e-127) {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else if (x_46_im <= -2.4e-197) {
		tmp = (y_46_im * Math.exp((0.0 - (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - Math.log((-1.0 / x_46_im)));
	} else {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if x_46_im <= -1.8e-127:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	elif x_46_im <= -2.4e-197:
		tmp = (y_46_im * math.exp((0.0 - (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - math.log((-1.0 / x_46_im)))
	else:
		tmp = t_0 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (x_46_im <= -1.8e-127)
		tmp = Float64(sin(t_0) * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	elseif (x_46_im <= -2.4e-197)
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * exp(Float64(0.0 - Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * Float64(0.0 - log(Float64(-1.0 / x_46_im))));
	else
		tmp = Float64(t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (x_46_im <= -1.8e-127)
		tmp = sin(t_0) * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	elseif (x_46_im <= -2.4e-197)
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	else
		tmp = t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x$46$im, -1.8e-127], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[x$46$im, -2.4e-197], N[(N[(y$46$im * N[Exp[N[(0.0 - N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(0.0 - N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if x.im < -1.8e-127

   1. Initial program 39.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 48.6%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 48.6%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 50.4%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 50.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -1.8e-127 < x.im < -2.4000000000000001e-197

   1. Initial program 52.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. distribute-rgt-neg-in N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. neg-lowering-neg.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      15. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 54.6%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + -1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. neg-lowering-neg.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. /-lowering-/.f64 54.6%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 54.6%

      \[\leadsto e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \left(-\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]

   9. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]
   10. Step-by-step derivation

       1. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       2. neg-sub0 N/A

          \[\leadsto 0 - \color{blue}{y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

       3. --lowering--.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)}\right) \]

       4. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       5. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right), \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       6. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right)\right), \log \color{blue}{\left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       7. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{\color{blue}{x.im}}\right)\right)\right) \]

       8. distribute-rgt-neg-in N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       9. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       10. *-lowering-*.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       11. mul-1-neg N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       12. neg-sub0 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       13. --lowering--.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       15. log-lowering-log.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right) \]

       16. /-lowering-/.f64 55.0%

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right) \]

   11. Simplified 55.0%

       \[\leadsto \color{blue}{0 - \left(y.im \cdot e^{y.im \cdot \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)} \]

   if -2.4000000000000001e-197 < x.im

   1. Initial program 38.1%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 45.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 45.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 48.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 48.2%

      \[\leadsto {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 49.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.im \leq -1.8 \cdot 10^{-127}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{elif}\;x.im \leq -2.4 \cdot 10^{-197}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 15: 46.3% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ t_1 := {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq -3.5 \cdot 10^{-84}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot t\_1\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.9 \cdot 10^{-136}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.2 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot t\_1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {x.re}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))) (t_1 (pow (hypot x.im x.re) y.re)))
   (if (<= y.re -3.5e-84)
     (* y.re (* (atan2 x.im x.re) t_1))
     (if (<= y.re 1.9e-136)
       (*
        (* y.im (exp (- 0.0 (* (atan2 x.im x.re) y.im))))
        (- 0.0 (log (/ -1.0 x.im))))
       (if (<= y.re 1.2e+264) (* t_0 t_1) (* (sin t_0) (pow x.re y.re)))))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.5e-84) {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	} else if (y_46_re <= 1.9e-136) {
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	} else if (y_46_re <= 1.2e+264) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = sin(t_0) * pow(x_46_re, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double t_1 = Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= -3.5e-84) {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	} else if (y_46_re <= 1.9e-136) {
		tmp = (y_46_im * Math.exp((0.0 - (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - Math.log((-1.0 / x_46_im)));
	} else if (y_46_re <= 1.2e+264) {
		tmp = t_0 * t_1;
	} else {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow(x_46_re, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	t_1 = math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= -3.5e-84:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1)
	elif y_46_re <= 1.9e-136:
		tmp = (y_46_im * math.exp((0.0 - (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - math.log((-1.0 / x_46_im)))
	elif y_46_re <= 1.2e+264:
		tmp = t_0 * t_1
	else:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow(x_46_re, y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	t_1 = hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= -3.5e-84)
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * t_1));
	elseif (y_46_re <= 1.9e-136)
		tmp = Float64(Float64(y_46_im * exp(Float64(0.0 - Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * Float64(0.0 - log(Float64(-1.0 / x_46_im))));
	elseif (y_46_re <= 1.2e+264)
		tmp = Float64(t_0 * t_1);
	else
		tmp = Float64(sin(t_0) * (x_46_re ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	t_1 = hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re;
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= -3.5e-84)
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * t_1);
	elseif (y_46_re <= 1.9e-136)
		tmp = (y_46_im * exp((0.0 - (atan2(x_46_im, x_46_re) * y_46_im)))) * (0.0 - log((-1.0 / x_46_im)));
	elseif (y_46_re <= 1.2e+264)
		tmp = t_0 * t_1;
	else
		tmp = sin(t_0) * (x_46_re ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, -3.5e-84], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.9e-136], N[(N[(y$46$im * N[Exp[N[(0.0 - N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * y$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(0.0 - N[Log[N[(-1.0 / x$46$im), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y$46$re, 1.2e+264], N[(t$95$0 * t$95$1), $MachinePrecision], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[x$46$re, y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y.re < -3.5000000000000001e-84

   1. Initial program 41.3%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \cdot e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 85.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 81.2%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. exp-prod N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(e^{y.im}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      4. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 80.0%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, \color{blue}{x.im}\right), y.re\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 80.0%

      \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}{\frac{\color{blue}{{\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   10. Taylor expanded in y.im around 0

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   11. Step-by-step derivation

       1. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right)\right) \]

       3. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right)\right) \]

       4. pow-lowering-pow.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right)\right) \]

       5. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       6. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       7. accelerator-lowering-hypot.f64 72.3%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right)\right) \]

   12. Simplified 72.3%

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)} \]

   if -3.5000000000000001e-84 < y.re < 1.9000000000000001e-136

   1. Initial program 43.7%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in x.im around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(e^{-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \color{blue}{\sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      2. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. --lowering--.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      4. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.re \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. distribute-rgt-neg-in N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\log \left(\frac{-1}{x.im}\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(-1 \cdot y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.re\right)\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      12. neg-lowering-neg.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \color{blue}{\left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \sin \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      15. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right) + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 30.0%

      \[\leadsto \color{blue}{e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} - y.im \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + -1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \color{blue}{\left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)}\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(\color{blue}{-1} \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      4. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      5. mul-1-neg N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      6. neg-lowering-neg.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      7. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      10. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      11. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      12. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right) \]

      13. log-lowering-log.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

      14. /-lowering-/.f64 30.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(y.re\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right), \mathsf{neg.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 30.1%

      \[\leadsto e^{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right) \cdot \left(-y.re\right) - y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \cdot \color{blue}{\left(\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) + \left(-\left(y.im \cdot \cos \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]

   9. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)} \]
   10. Step-by-step derivation

       1. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{neg}\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       2. neg-sub0 N/A

          \[\leadsto 0 - \color{blue}{y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)} \]

       3. --lowering--.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(y.im \cdot \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)}\right) \]

       4. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       5. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\left(y.im \cdot e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right), \color{blue}{\log \left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       6. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(e^{\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right)\right), \log \color{blue}{\left(\frac{-1}{x.im}\right)}\right)\right) \]

       7. exp-lowering-exp.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(\mathsf{neg}\left(y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{\color{blue}{x.im}}\right)\right)\right) \]

       8. distribute-rgt-neg-in N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       9. mul-1-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\left(y.im \cdot \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       10. *-lowering-*.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(-1 \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       11. mul-1-neg N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(\mathsf{neg}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       12. neg-sub0 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       13. --lowering--.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       14. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right) \]

       15. log-lowering-log.f64 N/A

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\right)\right) \]

       16. /-lowering-/.f64 28.8%

           \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(-1, x.im\right)\right)\right)\right) \]

   11. Simplified 28.8%

       \[\leadsto \color{blue}{0 - \left(y.im \cdot e^{y.im \cdot \left(0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \cdot \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)} \]

   if 1.9000000000000001e-136 < y.re < 1.19999999999999996e264

   1. Initial program 35.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 43.5%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 43.5%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 46.8%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 46.8%

      \[\leadsto {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if 1.19999999999999996e264 < y.re

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 85.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in x.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({x.re}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 71.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.re, y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

   8. Simplified 71.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{x.re}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 50.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq -3.5 \cdot 10^{-84}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.9 \cdot 10^{-136}:\\ \;\;\;\;\left(y.im \cdot e^{0 - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}\right) \cdot \left(0 - \log \left(\frac{-1}{x.im}\right)\right)\\ \mathbf{elif}\;y.re \leq 1.2 \cdot 10^{+264}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.re}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 16: 44.3% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.re \leq -6.5 \cdot 10^{+228}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= x.re -6.5e+228)
   (* (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))) (pow (* x.re x.re) (/ y.re 2.0)))
   (* y.re (* (atan2 x.im x.re) (pow (hypot x.im x.re) y.re)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_re <= -6.5e+228) {
		tmp = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * pow((x_46_re * x_46_re), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (x_46_re <= -6.5e+228) {
		tmp = Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * Math.pow((x_46_re * x_46_re), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if x_46_re <= -6.5e+228:
		tmp = math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re))) * math.pow((x_46_re * x_46_re), (y_46_re / 2.0))
	else:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (x_46_re <= -6.5e+228)
		tmp = Float64(sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))) * (Float64(x_46_re * x_46_re) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	else
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (x_46_re <= -6.5e+228)
		tmp = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re))) * ((x_46_re * x_46_re) ^ (y_46_re / 2.0));
	else
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[x$46$re, -6.5e+228], N[(N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] * N[Power[N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if x.re < -6.5e228

   1. Initial program 0.0%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 40.2%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 40.2%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 56.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 56.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   8. Taylor expanded in x.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\left({x.re}^{2}\right)}, \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.re}, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

      2. *-lowering-*.f64 56.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{y.re}, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 56.1%

       \[\leadsto {\color{blue}{\left(x.re \cdot x.re\right)}}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

   if -6.5e228 < x.re

   1. Initial program 42.5%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \cdot e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 70.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 72.8%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. exp-prod N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(e^{y.im}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      4. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 71.0%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, \color{blue}{x.im}\right), y.re\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 71.0%

      \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}{\frac{\color{blue}{{\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   10. Taylor expanded in y.im around 0

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   11. Step-by-step derivation

       1. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right)\right) \]

       3. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right)\right) \]

       4. pow-lowering-pow.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right)\right) \]

       5. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       6. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       7. accelerator-lowering-hypot.f64 45.9%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right)\right) \]

   12. Simplified 45.9%

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 46.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x.re \leq -6.5 \cdot 10^{+228}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 17: 45.4% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;y.im \leq -1.3 \cdot 10^{+74}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= y.im -1.3e+74)
     (* t_0 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))
     (* t_0 (pow (hypot x.im x.re) y.re)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -1.3e+74) {
		tmp = t_0 * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = t_0 * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_im <= -1.3e+74) {
		tmp = t_0 * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = t_0 * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_im <= -1.3e+74:
		tmp = t_0 * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	else:
		tmp = t_0 * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -1.3e+74)
		tmp = Float64(t_0 * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	else
		tmp = Float64(t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -1.3e+74)
		tmp = t_0 * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	else
		tmp = t_0 * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$im, -1.3e+74], N[(t$95$0 * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$0 * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -1.3e74

   1. Initial program 28.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 26.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 26.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 43.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 43.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   8. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 41.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 41.1%

       \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -1.3e74 < y.im

   1. Initial program 42.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 49.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 49.3%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 47.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. Simplified 47.7%

      \[\leadsto {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 46.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -1.3 \cdot 10^{+74}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 18: 45.4% accurate, 2.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -4.8 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (if (<= y.im -4.8e+77)
   (*
    (* y.re (atan2 x.im x.re))
    (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))
   (* y.re (* (atan2 x.im x.re) (pow (hypot x.im x.re) y.re)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.8e+77) {
		tmp = (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * pow(hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double tmp;
	if (y_46_im <= -4.8e+77) {
		tmp = (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = y_46_re * (Math.atan2(x_46_im, x_46_re) * Math.pow(Math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re));
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	tmp = 0
	if y_46_im <= -4.8e+77:
		tmp = (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	else:
		tmp = y_46_re * (math.atan2(x_46_im, x_46_re) * math.pow(math.hypot(x_46_im, x_46_re), y_46_re))
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0
	if (y_46_im <= -4.8e+77)
		tmp = Float64(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)) * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	else
		tmp = Float64(y_46_re * Float64(atan(x_46_im, x_46_re) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re)));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = 0.0;
	if (y_46_im <= -4.8e+77)
		tmp = (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	else
		tmp = y_46_re * (atan2(x_46_im, x_46_re) * (hypot(x_46_im, x_46_re) ^ y_46_re));
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := If[LessEqual[y$46$im, -4.8e+77], N[(N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re * N[(N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision] * N[Power[N[Sqrt[x$46$im ^ 2 + x$46$re ^ 2], $MachinePrecision], y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.im < -4.7999999999999997e77

   1. Initial program 28.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 26.4%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 26.4%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 43.1%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 43.1%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   8. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 41.1%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 41.1%

       \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if -4.7999999999999997e77 < y.im

   1. Initial program 42.2%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Step-by-step derivation

      1. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \sin \color{blue}{\left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)} \]

      2. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      3. *-commutative N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \cdot e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}{e^{\color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}} \]

      4. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}} \cdot \color{blue}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

      5. associate-/r/ N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{\color{blue}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}}}} \]

      6. exp-diff N/A

         \[\leadsto \frac{\sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right)}{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im - \log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re}} \]

   3. Simplified 77.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin \left(\log \left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right) \cdot y.im + y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}}} \]
   4. Add Preprocessing

   5. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) + y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]
   6. Step-by-step derivation

      1. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\sin \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right)}, \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      3. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)}, y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      4. log-lowering-log.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      7. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \left(y.re \cdot \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right) \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      9. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      11. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \cos \left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      12. cos-lowering-cos.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\left(y.im \cdot \log \left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), y.im\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

   7. Simplified 76.2%

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}}{\frac{e^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]
   8. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(e^{y.im \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      2. exp-prod N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\left({\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(e^{y.im}\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, x.im\right)}, y.re\right)\right)\right) \]

      4. exp-lowering-exp.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(\color{blue}{x.re}, x.im\right), y.re\right)\right)\right) \]

      5. atan2-lowering-atan2.f64 74.2%

         \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{cos.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.im, \mathsf{log.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)\right)\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{exp.f64}\left(y.im\right), \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.re, \color{blue}{x.im}\right), y.re\right)\right)\right) \]

   9. Applied egg-rr 74.2%

      \[\leadsto \frac{\sin \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right) + y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot \cos \left(y.im \cdot \log \left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right)}{\frac{\color{blue}{{\left(e^{y.im}\right)}^{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}}}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.re, x.im\right)\right)}^{y.re}}} \]

   10. Taylor expanded in y.im around 0

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)} \]
   11. Step-by-step derivation

       1. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right) \]

       2. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}, \color{blue}{\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right)}\right)\right) \]

       3. atan2-lowering-atan2.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \left({\color{blue}{\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}}^{y.re}\right)\right)\right) \]

       4. pow-lowering-pow.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), \color{blue}{y.re}\right)\right)\right) \]

       5. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       6. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right)\right)\right) \]

       7. accelerator-lowering-hypot.f64 47.7%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right), \mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right)\right)\right) \]

   12. Simplified 47.7%

       \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 46.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.im \leq -4.8 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;y.re \cdot \left(\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot {\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re}\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 19: 42.3% accurate, 2.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\\ \mathbf{if}\;y.re \leq 10^{+264}:\\ \;\;\;\;t\_0 \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin t\_0 \cdot {x.re}^{y.re}\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* y.re (atan2 x.im x.re))))
   (if (<= y.re 1e+264)
     (* t_0 (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0)))
     (* (sin t_0) (pow x.re y.re)))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= 1e+264) {
		tmp = t_0 * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = sin(t_0) * pow(x_46_re, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    real(8) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
    if (y_46re <= 1d+264) then
        tmp = t_0 * (((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im)) ** (y_46re / 2.0d0))
    else
        tmp = sin(t_0) * (x_46re ** y_46re)
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	double t_0 = y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
	double tmp;
	if (y_46_re <= 1e+264) {
		tmp = t_0 * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
	} else {
		tmp = Math.sin(t_0) * Math.pow(x_46_re, y_46_re);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	t_0 = y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)
	tmp = 0
	if y_46_re <= 1e+264:
		tmp = t_0 * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))
	else:
		tmp = math.sin(t_0) * math.pow(x_46_re, y_46_re)
	return tmp

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
	tmp = 0.0
	if (y_46_re <= 1e+264)
		tmp = Float64(t_0 * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)));
	else
		tmp = Float64(sin(t_0) * (x_46_re ^ y_46_re));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	t_0 = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
	tmp = 0.0;
	if (y_46_re <= 1e+264)
		tmp = t_0 * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
	else
		tmp = sin(t_0) * (x_46_re ^ y_46_re);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := Block[{t$95$0 = N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[y$46$re, 1e+264], N[(t$95$0 * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[Sin[t$95$0], $MachinePrecision] * N[Power[x$46$re, y$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y.re < 1.00000000000000004e264

   1. Initial program 39.4%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 43.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 43.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

      1. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. +-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

      3. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      4. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      5. sqrt-pow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      6. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      8. +-lowering-+.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      9. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      10. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      11. /-lowering-/.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      12. sin-lowering-sin.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      13. *-lowering-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      14. atan2-lowering-atan2.f64 43.0%

          \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   7. Applied egg-rr 43.0%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   8. Taylor expanded in y.re around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
   9. Step-by-step derivation

      1. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

      2. atan2-lowering-atan2.f64 43.3%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

   10. Simplified 43.3%

       \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   if 1.00000000000000004e264 < y.re

   1. Initial program 42.9%

      \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y.im around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. *-commutative N/A

         \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

      2. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      3. pow-lowering-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      5. unpow2 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

      7. sin-lowering-sin.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      8. *-lowering-*.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

      9. atan2-lowering-atan2.f64 85.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

   5. Simplified 85.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   6. Taylor expanded in x.im around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{\left({x.re}^{y.re}\right)}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. pow-lowering-pow.f64 71.7%

         \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(x.re, y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\color{blue}{\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)}\right)\right) \]

   8. Simplified 71.7%

      \[\leadsto \color{blue}{{x.re}^{y.re}} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 44.1%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y.re \leq 10^{+264}:\\ \;\;\;\;\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {x.re}^{y.re}\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 20: 42.9% accurate, 3.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (*
  (* y.re (atan2 x.im x.re))
  (pow (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)) (/ y.re 2.0))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    code = (y_46re * atan2(x_46im, x_46re)) * (((x_46re * x_46re) + (x_46im * x_46im)) ** (y_46re / 2.0d0))
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return (y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * Math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0));
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	return (y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)) * math.pow(((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)), (y_46_re / 2.0))

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	return Float64(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)) * (Float64(Float64(x_46_re * x_46_re) + Float64(x_46_im * x_46_im)) ^ Float64(y_46_re / 2.0)))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = (y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)) * (((x_46_re * x_46_re) + (x_46_im * x_46_im)) ^ (y_46_re / 2.0));
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := N[(N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Power[N[(N[(x$46$re * x$46$re), $MachinePrecision] + N[(x$46$im * x$46$im), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(y$46$re / 2.0), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 39.5%

   \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y.im around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
4. Step-by-step derivation

   1. *-commutative N/A

      \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   2. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   3. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   4. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   5. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   7. sin-lowering-sin.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   9. atan2-lowering-atan2.f64 44.9%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

5. Simplified 44.9%

   \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]
6. Step-by-step derivation

   1. sqrt-pow2 N/A

      \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   2. +-commutative N/A

      \[\leadsto {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

   3. sqrt-pow2 N/A

      \[\leadsto {\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re} \cdot \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   4. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   5. sqrt-pow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)}\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   6. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   7. +-commutative N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   8. +-lowering-+.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(x.im \cdot x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   9. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \left(x.re \cdot x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   10. *-lowering-*.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \left(\frac{y.re}{2}\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   11. /-lowering-/.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \sin \left(y.re \cdot \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

   12. sin-lowering-sin.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   13. *-lowering-*.f64 N/A

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   14. atan2-lowering-atan2.f64 44.2%

       \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

7. Applied egg-rr 44.2%

   \[\leadsto \color{blue}{{\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

8. Taylor expanded in y.re around 0

   \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]
9. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right)\right) \]

   2. atan2-lowering-atan2.f64 42.5%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(x.im, x.im\right), \mathsf{*.f64}\left(x.re, x.re\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(y.re, 2\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right)\right) \]

10. Simplified 42.5%

    \[\leadsto {\left(x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \cdot \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

11. Final simplification 42.5%

    \[\leadsto \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im\right)}^{\left(\frac{y.re}{2}\right)} \]
12. Add Preprocessing

Alternative 21: 13.5% accurate, 4.1× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
 :precision binary64
 (sin (* y.re (atan2 x.im x.re))))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    code = sin((y_46re * atan2(x_46im, x_46re)))
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return Math.sin((y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re)));
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	return math.sin((y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)))

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	return sin(Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re)))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = sin((y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re)));
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := N[Sin[N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 39.5%

   \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y.im around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
4. Step-by-step derivation

   1. *-commutative N/A

      \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   2. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   3. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   4. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   5. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   7. sin-lowering-sin.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   9. atan2-lowering-atan2.f64 44.9%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

5. Simplified 44.9%

   \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

6. Taylor expanded in y.re around 0

   \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\color{blue}{1}, \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]
7. Step-by-step derivation

8. Simplified 12.4%

   \[\leadsto \color{blue}{1} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]

9. Final simplification 12.4%

   \[\leadsto \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \]
10. Add Preprocessing

Alternative 22: 13.5% accurate, 8.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x.re x.im y.re y.im) :precision binary64 (* y.re (atan2 x.im x.re)))

C

double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
}

Fortran

real(8) function code(x_46re, x_46im, y_46re, y_46im)
    real(8), intent (in) :: x_46re
    real(8), intent (in) :: x_46im
    real(8), intent (in) :: y_46re
    real(8), intent (in) :: y_46im
    code = y_46re * atan2(x_46im, x_46re)
end function

Java

public static double code(double x_46_re, double x_46_im, double y_46_re, double y_46_im) {
	return y_46_re * Math.atan2(x_46_im, x_46_re);
}

Python

def code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im):
	return y_46_re * math.atan2(x_46_im, x_46_re)

Julia

function code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	return Float64(y_46_re * atan(x_46_im, x_46_re))
end

MATLAB

function tmp = code(x_46_re, x_46_im, y_46_re, y_46_im)
	tmp = y_46_re * atan2(x_46_im, x_46_re);
end

Wolfram

code[x$46$re_, x$46$im_, y$46$re_, y$46$im_] := N[(y$46$re * N[ArcTan[x$46$im / x$46$re], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 39.5%

   \[e^{\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.re - \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.im} \cdot \sin \left(\log \left(\sqrt{x.re \cdot x.re + x.im \cdot x.im}\right) \cdot y.im + \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re} \cdot y.re\right) \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y.im around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right) \cdot {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}} \]
4. Step-by-step derivation

   1. *-commutative N/A

      \[\leadsto {\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re} \cdot \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

   2. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left({\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right)}^{y.re}\right), \color{blue}{\sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   3. pow-lowering-pow.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{{x.im}^{2} + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \color{blue}{\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)}\right) \]

   4. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + {x.re}^{2}}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   5. unpow2 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\left(\sqrt{x.im \cdot x.im + x.re \cdot x.re}\right), y.re\right), \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   6. accelerator-lowering-hypot.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \sin \left(\color{blue}{y.re} \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right) \]

   7. sin-lowering-sin.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   8. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)\right)\right) \]

   9. atan2-lowering-atan2.f64 44.9%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{pow.f64}\left(\mathsf{hypot.f64}\left(x.im, x.re\right), y.re\right), \mathsf{sin.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, x.re\right)\right)\right)\right) \]

5. Simplified 44.9%

   \[\leadsto \color{blue}{{\left(\mathsf{hypot}\left(x.im, x.re\right)\right)}^{y.re} \cdot \sin \left(y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}\right)} \]

6. Taylor expanded in y.re around 0

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
7. Step-by-step derivation

   1. *-lowering-*.f64 N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \color{blue}{\tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}}\right) \]

   2. atan2-lowering-atan2.f64 12.4%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(y.re, \mathsf{atan2.f64}\left(x.im, \color{blue}{x.re}\right)\right) \]

8. Simplified 12.4%

   \[\leadsto \color{blue}{y.re \cdot \tan^{-1}_* \frac{x.im}{x.re}} \]
9. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2024191 
(FPCore (x.re x.im y.re y.im)
  :name "powComplex, imaginary part"
  :precision binary64
  (* (exp (- (* (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))) y.re) (* (atan2 x.im x.re) y.im))) (sin (+ (* (log (sqrt (+ (* x.re x.re) (* x.im x.im)))) y.im) (* (atan2 x.im x.re) y.re)))))