Kahan's exp quotient

Percentage Accurate: 53.8% → 100.0%
Time: 8.9s
Alternatives: 17
Speedup: 8.8×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ \frac{e^{x} - 1}{x} \end{array} \]
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) {
	return (exp(x) - 1.0) / x;
}
real(8) function code(x)
    real(8), intent (in) :: x
    code = (exp(x) - 1.0d0) / x
end function
public static double code(double x) {
	return (Math.exp(x) - 1.0) / x;
}
def code(x):
	return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x)
	return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x)
end
function tmp = code(x)
	tmp = (exp(x) - 1.0) / x;
end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{e^{x} - 1}{x}
\end{array}

Sampling outcomes in binary64 precision:

Local Percentage Accuracy vs ?

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

Accuracy vs Speed?

Herbie found 17 alternatives:

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

Initial Program: 53.8% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{e^{x} - 1}{x} \end{array} \]
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (- (exp x) 1.0) x))
double code(double x) {
	return (exp(x) - 1.0) / x;
}
real(8) function code(x)
    real(8), intent (in) :: x
    code = (exp(x) - 1.0d0) / x
end function
public static double code(double x) {
	return (Math.exp(x) - 1.0) / x;
}
def code(x):
	return (math.exp(x) - 1.0) / x
function code(x)
	return Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x)
end
function tmp = code(x)
	tmp = (exp(x) - 1.0) / x;
end
code[x_] := N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{e^{x} - 1}{x}
\end{array}

Alternative 1: 100.0% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{\mathsf{expm1}\left(x\right)}{x} \end{array} \]
(FPCore (x) :precision binary64 (/ (expm1 x) x))
double code(double x) {
	return expm1(x) / x;
}
public static double code(double x) {
	return Math.expm1(x) / x;
}
def code(x):
	return math.expm1(x) / x
function code(x)
	return Float64(expm1(x) / x)
end
code[x_] := N[(N[(Exp[x] - 1), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{\mathsf{expm1}\left(x\right)}{x}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 57.8%

    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
  2. Add Preprocessing
  3. Step-by-step derivation
    1. lift--.f64N/A

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{e^{x} - 1}}{x} \]
    2. lift-exp.f64N/A

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{e^{x}} - 1}{x} \]
    3. lower-expm1.f64100.0

      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{expm1}\left(x\right)}}{x} \]
  4. Applied rewrites100.0%

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{expm1}\left(x\right)}}{x} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 2: 69.1% accurate, 0.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)}{x}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (x)
 :precision binary64
 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
   (fma
    (fma
     (/
      -0.027777777777777776
      (fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
     x
     0.5)
    x
    1.0)
   (/
    (* (* x x) (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
    x)))
double code(double x) {
	double tmp;
	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
		tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
	} else {
		tmp = ((x * x) * fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)) / x;
	}
	return tmp;
}
function code(x)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
		tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
	else
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)) / x);
	end
	return tmp
end
code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
\;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)}{x}\\


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

    1. Initial program 40.0%

      \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
    2. Add Preprocessing
    3. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
    4. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

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

        \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
      3. lower-fma.f64N/A

        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
      4. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
      5. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
      6. lower-fma.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
      7. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
      8. lower-fma.f6464.1

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
    5. Applied rewrites64.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. Applied rewrites64.1%

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\mathsf{fma}\left(0.001736111111111111, x \cdot x, -0.027777777777777776\right)}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
      2. Taylor expanded in x around 0

        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{-1}{36}}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{-1}{6}\right)}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
      3. Step-by-step derivation
        1. Applied rewrites65.0%

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]

        if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

        1. Initial program 100.0%

          \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
        2. Add Preprocessing
        3. Taylor expanded in x around 0

          \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
        4. Step-by-step derivation
          1. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
          2. lower-*.f64N/A

            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
          3. +-commutativeN/A

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

            \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
          5. lower-fma.f64N/A

            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
          6. +-commutativeN/A

            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
          7. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
          8. lower-fma.f64N/A

            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
          9. +-commutativeN/A

            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
          10. lower-fma.f6469.8

            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
        5. Applied rewrites69.8%

          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
        6. Taylor expanded in x around inf

          \[\leadsto \frac{{x}^{4} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \left(\frac{\frac{1}{2}}{{x}^{2}} + \frac{1}{6} \cdot \frac{1}{x}\right)\right)}}{x} \]
        7. Applied rewrites69.8%

          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot \color{blue}{\left(x \cdot x\right)}}{x} \]
      4. Recombined 2 regimes into one program.
      5. Final simplification66.5%

        \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(x \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)}{x}\\ \end{array} \]
      6. Add Preprocessing

      Alternative 3: 69.2% accurate, 0.8× speedup?

      \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\ \end{array} \end{array} \]
      (FPCore (x)
       :precision binary64
       (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
         (fma
          (fma
           (/
            -0.027777777777777776
            (fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
           x
           0.5)
          x
          1.0)
         (/ (* (* (* x x) (* x x)) 0.041666666666666664) x)))
      double code(double x) {
      	double tmp;
      	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
      		tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
      	} else {
      		tmp = (((x * x) * (x * x)) * 0.041666666666666664) / x;
      	}
      	return tmp;
      }
      
      function code(x)
      	tmp = 0.0
      	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
      		tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
      	else
      		tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x)) * 0.041666666666666664) / x);
      	end
      	return tmp
      end
      
      code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]
      
      \begin{array}{l}
      
      \\
      \begin{array}{l}
      \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
      \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
      
      \mathbf{else}:\\
      \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\
      
      
      \end{array}
      \end{array}
      
      Derivation
      1. Split input into 2 regimes
      2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

        1. Initial program 40.0%

          \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
        2. Add Preprocessing
        3. Taylor expanded in x around 0

          \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
        4. Step-by-step derivation
          1. +-commutativeN/A

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

            \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
          3. lower-fma.f64N/A

            \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
          4. +-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
          5. *-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
          6. lower-fma.f64N/A

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
          7. +-commutativeN/A

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
          8. lower-fma.f6464.1

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
        5. Applied rewrites64.1%

          \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
        6. Step-by-step derivation
          1. Applied rewrites64.1%

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\mathsf{fma}\left(0.001736111111111111, x \cdot x, -0.027777777777777776\right)}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
          2. Taylor expanded in x around 0

            \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{-1}{36}}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{-1}{6}\right)}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
          3. Step-by-step derivation
            1. Applied rewrites65.0%

              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]

            if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

            1. Initial program 100.0%

              \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
            2. Add Preprocessing
            3. Taylor expanded in x around 0

              \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
            4. Step-by-step derivation
              1. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
              2. lower-*.f64N/A

                \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
              3. +-commutativeN/A

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

                \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
              5. lower-fma.f64N/A

                \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
              6. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
              7. *-commutativeN/A

                \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
              8. lower-fma.f64N/A

                \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
              9. +-commutativeN/A

                \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
              10. lower-fma.f6469.8

                \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
            5. Applied rewrites69.8%

              \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
            6. Taylor expanded in x around inf

              \[\leadsto \frac{\frac{1}{24} \cdot \color{blue}{{x}^{4}}}{x} \]
            7. Step-by-step derivation
              1. Applied rewrites69.8%

                \[\leadsto \frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \color{blue}{0.041666666666666664}}{x} \]
            8. Recombined 2 regimes into one program.
            9. Add Preprocessing

            Alternative 4: 66.7% accurate, 0.8× speedup?

            \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
            (FPCore (x)
             :precision binary64
             (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
               (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0)
               (* (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x)))
            double code(double x) {
            	double tmp;
            	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
            		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
            	} else {
            		tmp = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) * x;
            	}
            	return tmp;
            }
            
            function code(x)
            	tmp = 0.0
            	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
            		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
            	else
            		tmp = Float64(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5) * x);
            	end
            	return tmp
            end
            
            code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
            
            \begin{array}{l}
            
            \\
            \begin{array}{l}
            \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
            \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
            
            \mathbf{else}:\\
            \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\\
            
            
            \end{array}
            \end{array}
            
            Derivation
            1. Split input into 2 regimes
            2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

              1. Initial program 40.0%

                \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
              2. Add Preprocessing
              3. Taylor expanded in x around 0

                \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
              4. Step-by-step derivation
                1. +-commutativeN/A

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

                  \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                3. lower-fma.f64N/A

                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                4. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                5. lower-fma.f6464.6

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
              5. Applied rewrites64.6%

                \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]

              if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

              1. Initial program 100.0%

                \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
              2. Add Preprocessing
              3. Taylor expanded in x around 0

                \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
              4. Step-by-step derivation
                1. +-commutativeN/A

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

                  \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                3. lower-fma.f64N/A

                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                4. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                5. *-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                6. lower-fma.f64N/A

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                7. +-commutativeN/A

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                8. lower-fma.f6455.3

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
              5. Applied rewrites55.3%

                \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
              6. Taylor expanded in x around inf

                \[\leadsto {x}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \left(\frac{\frac{1}{2}}{{x}^{2}} + \frac{1}{6} \cdot \frac{1}{x}\right)\right)} \]
              7. Step-by-step derivation
                1. Applied rewrites55.3%

                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot \color{blue}{x} \]
              8. Recombined 2 regimes into one program.
              9. Add Preprocessing

              Alternative 5: 66.7% accurate, 0.8× speedup?

              \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
              (FPCore (x)
               :precision binary64
               (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
                 (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0)
                 (* (* (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x) x)))
              double code(double x) {
              	double tmp;
              	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
              		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
              	} else {
              		tmp = (fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x;
              	}
              	return tmp;
              }
              
              function code(x)
              	tmp = 0.0
              	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
              		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
              	else
              		tmp = Float64(Float64(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x);
              	end
              	return tmp
              end
              
              code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
              
              \begin{array}{l}
              
              \\
              \begin{array}{l}
              \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
              \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
              
              \mathbf{else}:\\
              \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\\
              
              
              \end{array}
              \end{array}
              
              Derivation
              1. Split input into 2 regimes
              2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

                1. Initial program 40.0%

                  \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                2. Add Preprocessing
                3. Taylor expanded in x around 0

                  \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
                4. Step-by-step derivation
                  1. +-commutativeN/A

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

                    \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                  3. lower-fma.f64N/A

                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                  4. +-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                  5. lower-fma.f6464.6

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                5. Applied rewrites64.6%

                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]

                if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

                1. Initial program 100.0%

                  \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                2. Add Preprocessing
                3. Taylor expanded in x around 0

                  \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                4. Step-by-step derivation
                  1. +-commutativeN/A

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

                    \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                  3. lower-fma.f64N/A

                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                  4. +-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                  5. *-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                  6. lower-fma.f64N/A

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                  7. +-commutativeN/A

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                  8. lower-fma.f6455.3

                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                5. Applied rewrites55.3%

                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                6. Taylor expanded in x around inf

                  \[\leadsto {x}^{3} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{24} + \frac{1}{6} \cdot \frac{1}{x}\right)} \]
                7. Step-by-step derivation
                  1. Applied rewrites55.3%

                    \[\leadsto \left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                8. Recombined 2 regimes into one program.
                9. Add Preprocessing

                Alternative 6: 66.7% accurate, 0.8× speedup?

                \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
                (FPCore (x)
                 :precision binary64
                 (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0)
                   (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0)
                   (* (* (* x x) 0.041666666666666664) x)))
                double code(double x) {
                	double tmp;
                	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
                		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
                	} else {
                		tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
                	}
                	return tmp;
                }
                
                function code(x)
                	tmp = 0.0
                	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
                		tmp = fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
                	else
                		tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x);
                	end
                	return tmp
                end
                
                code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
                
                \begin{array}{l}
                
                \\
                \begin{array}{l}
                \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
                \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
                
                \mathbf{else}:\\
                \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
                
                
                \end{array}
                \end{array}
                
                Derivation
                1. Split input into 2 regimes
                2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

                  1. Initial program 40.0%

                    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                  2. Add Preprocessing
                  3. Taylor expanded in x around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. +-commutativeN/A

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

                      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                    3. lower-fma.f64N/A

                      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                    4. +-commutativeN/A

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                    5. lower-fma.f6464.6

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                  5. Applied rewrites64.6%

                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]

                  if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

                  1. Initial program 100.0%

                    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                  2. Add Preprocessing
                  3. Taylor expanded in x around 0

                    \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                  4. Step-by-step derivation
                    1. +-commutativeN/A

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

                      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                    3. lower-fma.f64N/A

                      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                    4. +-commutativeN/A

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                    5. *-commutativeN/A

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                    6. lower-fma.f64N/A

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                    7. +-commutativeN/A

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                    8. lower-fma.f6455.3

                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                  5. Applied rewrites55.3%

                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                  6. Taylor expanded in x around inf

                    \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot \color{blue}{{x}^{3}} \]
                  7. Step-by-step derivation
                    1. Applied rewrites55.3%

                      \[\leadsto \left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                  8. Recombined 2 regimes into one program.
                  9. Add Preprocessing

                  Alternative 7: 62.6% accurate, 0.9× speedup?

                  \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
                  (FPCore (x)
                   :precision binary64
                   (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x)))
                  double code(double x) {
                  	double tmp;
                  	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
                  		tmp = 1.0;
                  	} else {
                  		tmp = fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x;
                  	}
                  	return tmp;
                  }
                  
                  function code(x)
                  	tmp = 0.0
                  	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
                  		tmp = 1.0;
                  	else
                  		tmp = Float64(fma(0.16666666666666666, x, 0.5) * x);
                  	end
                  	return tmp
                  end
                  
                  code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
                  
                  \begin{array}{l}
                  
                  \\
                  \begin{array}{l}
                  \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
                  \;\;\;\;1\\
                  
                  \mathbf{else}:\\
                  \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot x\\
                  
                  
                  \end{array}
                  \end{array}
                  
                  Derivation
                  1. Split input into 2 regimes
                  2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

                    1. Initial program 40.0%

                      \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                    2. Add Preprocessing
                    3. Taylor expanded in x around 0

                      \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                    4. Step-by-step derivation
                      1. Applied rewrites64.5%

                        \[\leadsto \color{blue}{1} \]

                      if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

                      1. Initial program 100.0%

                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                      2. Add Preprocessing
                      3. Taylor expanded in x around 0

                        \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
                      4. Step-by-step derivation
                        1. +-commutativeN/A

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

                          \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                        3. lower-fma.f64N/A

                          \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                        4. +-commutativeN/A

                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                        5. lower-fma.f6442.6

                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                      5. Applied rewrites42.6%

                        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                      6. Taylor expanded in x around inf

                        \[\leadsto {x}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x}\right)} \]
                      7. Step-by-step derivation
                        1. Applied rewrites42.6%

                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                      8. Recombined 2 regimes into one program.
                      9. Add Preprocessing

                      Alternative 8: 62.6% accurate, 0.9× speedup?

                      \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\ \;\;\;\;1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
                      (FPCore (x)
                       :precision binary64
                       (if (<= (/ (- (exp x) 1.0) x) 2.0) 1.0 (* (* 0.16666666666666666 x) x)))
                      double code(double x) {
                      	double tmp;
                      	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
                      		tmp = 1.0;
                      	} else {
                      		tmp = (0.16666666666666666 * x) * x;
                      	}
                      	return tmp;
                      }
                      
                      real(8) function code(x)
                          real(8), intent (in) :: x
                          real(8) :: tmp
                          if (((exp(x) - 1.0d0) / x) <= 2.0d0) then
                              tmp = 1.0d0
                          else
                              tmp = (0.16666666666666666d0 * x) * x
                          end if
                          code = tmp
                      end function
                      
                      public static double code(double x) {
                      	double tmp;
                      	if (((Math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0) {
                      		tmp = 1.0;
                      	} else {
                      		tmp = (0.16666666666666666 * x) * x;
                      	}
                      	return tmp;
                      }
                      
                      def code(x):
                      	tmp = 0
                      	if ((math.exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0:
                      		tmp = 1.0
                      	else:
                      		tmp = (0.16666666666666666 * x) * x
                      	return tmp
                      
                      function code(x)
                      	tmp = 0.0
                      	if (Float64(Float64(exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
                      		tmp = 1.0;
                      	else
                      		tmp = Float64(Float64(0.16666666666666666 * x) * x);
                      	end
                      	return tmp
                      end
                      
                      function tmp_2 = code(x)
                      	tmp = 0.0;
                      	if (((exp(x) - 1.0) / x) <= 2.0)
                      		tmp = 1.0;
                      	else
                      		tmp = (0.16666666666666666 * x) * x;
                      	end
                      	tmp_2 = tmp;
                      end
                      
                      code[x_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], 2.0], 1.0, N[(N[(0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]
                      
                      \begin{array}{l}
                      
                      \\
                      \begin{array}{l}
                      \mathbf{if}\;\frac{e^{x} - 1}{x} \leq 2:\\
                      \;\;\;\;1\\
                      
                      \mathbf{else}:\\
                      \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\\
                      
                      
                      \end{array}
                      \end{array}
                      
                      Derivation
                      1. Split input into 2 regimes
                      2. if (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x) < 2

                        1. Initial program 40.0%

                          \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                        2. Add Preprocessing
                        3. Taylor expanded in x around 0

                          \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                        4. Step-by-step derivation
                          1. Applied rewrites64.5%

                            \[\leadsto \color{blue}{1} \]

                          if 2 < (/.f64 (-.f64 (exp.f64 x) #s(literal 1 binary64)) x)

                          1. Initial program 100.0%

                            \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                          2. Add Preprocessing
                          3. Taylor expanded in x around 0

                            \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
                          4. Step-by-step derivation
                            1. +-commutativeN/A

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

                              \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                            3. lower-fma.f64N/A

                              \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                            4. +-commutativeN/A

                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                            5. lower-fma.f6442.6

                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                          5. Applied rewrites42.6%

                            \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                          6. Taylor expanded in x around inf

                            \[\leadsto {x}^{2} \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{x}\right)} \]
                          7. Step-by-step derivation
                            1. Applied rewrites42.6%

                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                            2. Taylor expanded in x around inf

                              \[\leadsto \left(\frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x \]
                            3. Step-by-step derivation
                              1. Applied rewrites42.6%

                                \[\leadsto \left(0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x \]
                            4. Recombined 2 regimes into one program.
                            5. Add Preprocessing

                            Alternative 9: 72.0% accurate, 1.0× speedup?

                            \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\ t_1 := \left(1 - t\_0 \cdot x\right) \cdot x\\ \mathbf{if}\;x \leq 2.55:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{t\_1 \cdot \left(\mathsf{fma}\left(t\_0, x, 1\right) \cdot x\right)}{t\_1}}{x}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\ \end{array} \end{array} \]
                            (FPCore (x)
                             :precision binary64
                             (let* ((t_0 (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
                                    (t_1 (* (- 1.0 (* t_0 x)) x)))
                               (if (<= x 2.55)
                                 (fma
                                  (fma
                                   (/
                                    -0.027777777777777776
                                    (fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
                                   x
                                   0.5)
                                  x
                                  1.0)
                                 (if (<= x 1e+77)
                                   (/ (/ (* t_1 (* (fma t_0 x 1.0) x)) t_1) x)
                                   (/ (* (* (* x x) (* x x)) 0.041666666666666664) x)))))
                            double code(double x) {
                            	double t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5);
                            	double t_1 = (1.0 - (t_0 * x)) * x;
                            	double tmp;
                            	if (x <= 2.55) {
                            		tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
                            	} else if (x <= 1e+77) {
                            		tmp = ((t_1 * (fma(t_0, x, 1.0) * x)) / t_1) / x;
                            	} else {
                            		tmp = (((x * x) * (x * x)) * 0.041666666666666664) / x;
                            	}
                            	return tmp;
                            }
                            
                            function code(x)
                            	t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)
                            	t_1 = Float64(Float64(1.0 - Float64(t_0 * x)) * x)
                            	tmp = 0.0
                            	if (x <= 2.55)
                            		tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
                            	elseif (x <= 1e+77)
                            		tmp = Float64(Float64(Float64(t_1 * Float64(fma(t_0, x, 1.0) * x)) / t_1) / x);
                            	else
                            		tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(x * x) * Float64(x * x)) * 0.041666666666666664) / x);
                            	end
                            	return tmp
                            end
                            
                            code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[(1.0 - N[(t$95$0 * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 2.55], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 1e+77], N[(N[(N[(t$95$1 * N[(N[(t$95$0 * x + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / t$95$1), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]]]]]
                            
                            \begin{array}{l}
                            
                            \\
                            \begin{array}{l}
                            t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\
                            t_1 := \left(1 - t\_0 \cdot x\right) \cdot x\\
                            \mathbf{if}\;x \leq 2.55:\\
                            \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
                            
                            \mathbf{elif}\;x \leq 10^{+77}:\\
                            \;\;\;\;\frac{\frac{t\_1 \cdot \left(\mathsf{fma}\left(t\_0, x, 1\right) \cdot x\right)}{t\_1}}{x}\\
                            
                            \mathbf{else}:\\
                            \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\
                            
                            
                            \end{array}
                            \end{array}
                            
                            Derivation
                            1. Split input into 3 regimes
                            2. if x < 2.5499999999999998

                              1. Initial program 40.0%

                                \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                              2. Add Preprocessing
                              3. Taylor expanded in x around 0

                                \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                              4. Step-by-step derivation
                                1. +-commutativeN/A

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

                                  \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                3. lower-fma.f64N/A

                                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                4. +-commutativeN/A

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                5. *-commutativeN/A

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                6. lower-fma.f64N/A

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                7. +-commutativeN/A

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                8. lower-fma.f6464.1

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                              5. Applied rewrites64.1%

                                \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                              6. Step-by-step derivation
                                1. Applied rewrites64.1%

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\mathsf{fma}\left(0.001736111111111111, x \cdot x, -0.027777777777777776\right)}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                2. Taylor expanded in x around 0

                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{-1}{36}}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{-1}{6}\right)}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                3. Step-by-step derivation
                                  1. Applied rewrites65.0%

                                    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]

                                  if 2.5499999999999998 < x < 9.99999999999999983e76

                                  1. Initial program 100.0%

                                    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                  2. Add Preprocessing
                                  3. Taylor expanded in x around 0

                                    \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
                                  4. Step-by-step derivation
                                    1. *-commutativeN/A

                                      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                    2. lower-*.f64N/A

                                      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                    3. +-commutativeN/A

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

                                      \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
                                    5. lower-fma.f64N/A

                                      \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
                                    6. +-commutativeN/A

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                    7. *-commutativeN/A

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                    8. lower-fma.f64N/A

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                    9. +-commutativeN/A

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                    10. lower-fma.f644.4

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                  5. Applied rewrites4.4%

                                    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
                                  6. Step-by-step derivation
                                    1. Applied rewrites4.4%

                                      \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(x, \color{blue}{1}, x \cdot \left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\right)\right)}{x} \]
                                    2. Step-by-step derivation
                                      1. Applied rewrites55.8%

                                        \[\leadsto \frac{\frac{\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot \left(1 - \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\right)\right)}{\color{blue}{x \cdot \left(1 - \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\right)}}}{x} \]

                                      if 9.99999999999999983e76 < x

                                      1. Initial program 100.0%

                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                      2. Add Preprocessing
                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                        \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
                                      4. Step-by-step derivation
                                        1. *-commutativeN/A

                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                        2. lower-*.f64N/A

                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                        3. +-commutativeN/A

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

                                          \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        5. lower-fma.f64N/A

                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
                                        6. +-commutativeN/A

                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        7. *-commutativeN/A

                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        8. lower-fma.f64N/A

                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        9. +-commutativeN/A

                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        10. lower-fma.f64100.0

                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                      5. Applied rewrites100.0%

                                        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
                                      6. Taylor expanded in x around inf

                                        \[\leadsto \frac{\frac{1}{24} \cdot \color{blue}{{x}^{4}}}{x} \]
                                      7. Step-by-step derivation
                                        1. Applied rewrites100.0%

                                          \[\leadsto \frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \color{blue}{0.041666666666666664}}{x} \]
                                      8. Recombined 3 regimes into one program.
                                      9. Final simplification71.3%

                                        \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq 2.55:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{\left(\left(1 - \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x\right)}{\left(1 - \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x\right) \cdot x}}{x}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{\left(\left(x \cdot x\right) \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot 0.041666666666666664}{x}\\ \end{array} \]
                                      10. Add Preprocessing

                                      Alternative 10: 70.6% accurate, 1.2× speedup?

                                      \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\ t_1 := t\_0 \cdot x\\ \mathbf{if}\;x \leq 1.65 \cdot 10^{+103}:\\ \;\;\;\;\frac{\frac{\mathsf{fma}\left(t\_1, t\_1, -1\right) \cdot x}{\mathsf{fma}\left(t\_0, x, -1\right)}}{x}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
                                      (FPCore (x)
                                       :precision binary64
                                       (let* ((t_0 (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5))
                                              (t_1 (* t_0 x)))
                                         (if (<= x 1.65e+103)
                                           (/ (/ (* (fma t_1 t_1 -1.0) x) (fma t_0 x -1.0)) x)
                                           (* (* (* x x) 0.041666666666666664) x))))
                                      double code(double x) {
                                      	double t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5);
                                      	double t_1 = t_0 * x;
                                      	double tmp;
                                      	if (x <= 1.65e+103) {
                                      		tmp = ((fma(t_1, t_1, -1.0) * x) / fma(t_0, x, -1.0)) / x;
                                      	} else {
                                      		tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
                                      	}
                                      	return tmp;
                                      }
                                      
                                      function code(x)
                                      	t_0 = fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5)
                                      	t_1 = Float64(t_0 * x)
                                      	tmp = 0.0
                                      	if (x <= 1.65e+103)
                                      		tmp = Float64(Float64(Float64(fma(t_1, t_1, -1.0) * x) / fma(t_0, x, -1.0)) / x);
                                      	else
                                      		tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x);
                                      	end
                                      	return tmp
                                      end
                                      
                                      code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(t$95$0 * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 1.65e+103], N[(N[(N[(N[(t$95$1 * t$95$1 + -1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / N[(t$95$0 * x + -1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]]]
                                      
                                      \begin{array}{l}
                                      
                                      \\
                                      \begin{array}{l}
                                      t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right)\\
                                      t_1 := t\_0 \cdot x\\
                                      \mathbf{if}\;x \leq 1.65 \cdot 10^{+103}:\\
                                      \;\;\;\;\frac{\frac{\mathsf{fma}\left(t\_1, t\_1, -1\right) \cdot x}{\mathsf{fma}\left(t\_0, x, -1\right)}}{x}\\
                                      
                                      \mathbf{else}:\\
                                      \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
                                      
                                      
                                      \end{array}
                                      \end{array}
                                      
                                      Derivation
                                      1. Split input into 2 regimes
                                      2. if x < 1.65000000000000004e103

                                        1. Initial program 50.0%

                                          \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                        2. Add Preprocessing
                                        3. Taylor expanded in x around 0

                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
                                        4. Step-by-step derivation
                                          1. *-commutativeN/A

                                            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                          2. lower-*.f64N/A

                                            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                          3. +-commutativeN/A

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

                                            \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
                                          5. lower-fma.f64N/A

                                            \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
                                          6. +-commutativeN/A

                                            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                          7. *-commutativeN/A

                                            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                          8. lower-fma.f64N/A

                                            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                          9. +-commutativeN/A

                                            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                          10. lower-fma.f6459.5

                                            \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                        5. Applied rewrites59.5%

                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
                                        6. Step-by-step derivation
                                          1. Applied rewrites64.0%

                                            \[\leadsto \frac{\frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right) \cdot x, -1\right) \cdot x}{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, -1\right)}}}{x} \]

                                          if 1.65000000000000004e103 < x

                                          1. Initial program 100.0%

                                            \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                          2. Add Preprocessing
                                          3. Taylor expanded in x around 0

                                            \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                                          4. Step-by-step derivation
                                            1. +-commutativeN/A

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

                                              \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                            3. lower-fma.f64N/A

                                              \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                            4. +-commutativeN/A

                                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                            5. *-commutativeN/A

                                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                            6. lower-fma.f64N/A

                                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                            7. +-commutativeN/A

                                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                            8. lower-fma.f64100.0

                                              \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                          5. Applied rewrites100.0%

                                            \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                          6. Taylor expanded in x around inf

                                            \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot \color{blue}{{x}^{3}} \]
                                          7. Step-by-step derivation
                                            1. Applied rewrites100.0%

                                              \[\leadsto \left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                                          8. Recombined 2 regimes into one program.
                                          9. Add Preprocessing

                                          Alternative 11: 70.9% accurate, 1.5× speedup?

                                          \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \left(x \cdot x\right) \cdot x\\ \mathbf{if}\;x \leq 3.25:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(t\_0 \cdot t\_0, 0.015625, -1\right)}{\mathsf{fma}\left(t\_0, 0.125, -1\right) \cdot 1}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]
                                          (FPCore (x)
                                           :precision binary64
                                           (let* ((t_0 (* (* x x) x)))
                                             (if (<= x 3.25)
                                               (fma
                                                (fma
                                                 (/
                                                  -0.027777777777777776
                                                  (fma 0.041666666666666664 x -0.16666666666666666))
                                                 x
                                                 0.5)
                                                x
                                                1.0)
                                               (if (<= x 5.8e+102)
                                                 (/ (fma (* t_0 t_0) 0.015625 -1.0) (* (fma t_0 0.125 -1.0) 1.0))
                                                 (* (* (* x x) 0.041666666666666664) x)))))
                                          double code(double x) {
                                          	double t_0 = (x * x) * x;
                                          	double tmp;
                                          	if (x <= 3.25) {
                                          		tmp = fma(fma((-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
                                          	} else if (x <= 5.8e+102) {
                                          		tmp = fma((t_0 * t_0), 0.015625, -1.0) / (fma(t_0, 0.125, -1.0) * 1.0);
                                          	} else {
                                          		tmp = ((x * x) * 0.041666666666666664) * x;
                                          	}
                                          	return tmp;
                                          }
                                          
                                          function code(x)
                                          	t_0 = Float64(Float64(x * x) * x)
                                          	tmp = 0.0
                                          	if (x <= 3.25)
                                          		tmp = fma(fma(Float64(-0.027777777777777776 / fma(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666)), x, 0.5), x, 1.0);
                                          	elseif (x <= 5.8e+102)
                                          		tmp = Float64(fma(Float64(t_0 * t_0), 0.015625, -1.0) / Float64(fma(t_0, 0.125, -1.0) * 1.0));
                                          	else
                                          		tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.041666666666666664) * x);
                                          	end
                                          	return tmp
                                          end
                                          
                                          code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[x, 3.25], N[(N[(N[(-0.027777777777777776 / N[(0.041666666666666664 * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[x, 5.8e+102], N[(N[(N[(t$95$0 * t$95$0), $MachinePrecision] * 0.015625 + -1.0), $MachinePrecision] / N[(N[(t$95$0 * 0.125 + -1.0), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.041666666666666664), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]]]
                                          
                                          \begin{array}{l}
                                          
                                          \\
                                          \begin{array}{l}
                                          t_0 := \left(x \cdot x\right) \cdot x\\
                                          \mathbf{if}\;x \leq 3.25:\\
                                          \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\
                                          
                                          \mathbf{elif}\;x \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\
                                          \;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(t\_0 \cdot t\_0, 0.015625, -1\right)}{\mathsf{fma}\left(t\_0, 0.125, -1\right) \cdot 1}\\
                                          
                                          \mathbf{else}:\\
                                          \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\
                                          
                                          
                                          \end{array}
                                          \end{array}
                                          
                                          Derivation
                                          1. Split input into 3 regimes
                                          2. if x < 3.25

                                            1. Initial program 40.0%

                                              \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                            2. Add Preprocessing
                                            3. Taylor expanded in x around 0

                                              \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                                            4. Step-by-step derivation
                                              1. +-commutativeN/A

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

                                                \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                              3. lower-fma.f64N/A

                                                \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                              4. +-commutativeN/A

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                              5. *-commutativeN/A

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                              6. lower-fma.f64N/A

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                              7. +-commutativeN/A

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                              8. lower-fma.f6464.1

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                            5. Applied rewrites64.1%

                                              \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                            6. Step-by-step derivation
                                              1. Applied rewrites64.1%

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\mathsf{fma}\left(0.001736111111111111, x \cdot x, -0.027777777777777776\right)}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                              2. Taylor expanded in x around 0

                                                \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{\frac{-1}{36}}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{-1}{6}\right)}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                              3. Step-by-step derivation
                                                1. Applied rewrites65.0%

                                                  \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]

                                                if 3.25 < x < 5.8000000000000005e102

                                                1. Initial program 100.0%

                                                  \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                2. Add Preprocessing
                                                3. Taylor expanded in x around 0

                                                  \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot x} \]
                                                4. Step-by-step derivation
                                                  1. +-commutativeN/A

                                                    \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot x + 1} \]
                                                  2. lower-fma.f643.6

                                                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)} \]
                                                5. Applied rewrites3.6%

                                                  \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)} \]
                                                6. Applied rewrites12.4%

                                                  \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right), 0.015625, -1\right)}{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(0.25 \cdot x - 0.5\right)\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x, 0.125, -1\right)}} \]
                                                7. Taylor expanded in x around 0

                                                  \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right), \frac{1}{64}, -1\right)}{1 \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(x \cdot x\right) \cdot x}, \frac{1}{8}, -1\right)} \]
                                                8. Step-by-step derivation
                                                  1. Applied rewrites62.6%

                                                    \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right), 0.015625, -1\right)}{1 \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(x \cdot x\right) \cdot x}, 0.125, -1\right)} \]

                                                  if 5.8000000000000005e102 < x

                                                  1. Initial program 100.0%

                                                    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                  2. Add Preprocessing
                                                  3. Taylor expanded in x around 0

                                                    \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                                                  4. Step-by-step derivation
                                                    1. +-commutativeN/A

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

                                                      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                                    3. lower-fma.f64N/A

                                                      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                                    4. +-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                                    5. *-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                                    6. lower-fma.f64N/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                                    7. +-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                                    8. lower-fma.f64100.0

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                                  5. Applied rewrites100.0%

                                                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                                  6. Taylor expanded in x around inf

                                                    \[\leadsto \frac{1}{24} \cdot \color{blue}{{x}^{3}} \]
                                                  7. Step-by-step derivation
                                                    1. Applied rewrites100.0%

                                                      \[\leadsto \left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot \color{blue}{x} \]
                                                  8. Recombined 3 regimes into one program.
                                                  9. Final simplification70.2%

                                                    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;x \leq 3.25:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-0.027777777777777776}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, -0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;x \leq 5.8 \cdot 10^{+102}:\\ \;\;\;\;\frac{\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \left(\left(x \cdot x\right) \cdot x\right), 0.015625, -1\right)}{\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x, 0.125, -1\right) \cdot 1}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.041666666666666664\right) \cdot x\\ \end{array} \]
                                                  10. Add Preprocessing

                                                  Alternative 12: 68.8% accurate, 2.1× speedup?

                                                  \[\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\frac{0.25 - \left(\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}{\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \end{array} \]
                                                  (FPCore (x)
                                                   :precision binary64
                                                   (fma
                                                    (/
                                                     (-
                                                      0.25
                                                      (*
                                                       (* (* (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x) x)
                                                       (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666)))
                                                     (fma -0.16666666666666666 x 0.5))
                                                    x
                                                    1.0))
                                                  double code(double x) {
                                                  	return fma(((0.25 - (((fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x) * fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666))) / fma(-0.16666666666666666, x, 0.5)), x, 1.0);
                                                  }
                                                  
                                                  function code(x)
                                                  	return fma(Float64(Float64(0.25 - Float64(Float64(Float64(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666) * x) * x) * fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666))) / fma(-0.16666666666666666, x, 0.5)), x, 1.0)
                                                  end
                                                  
                                                  code[x_] := N[(N[(N[(0.25 - N[(N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(-0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
                                                  
                                                  \begin{array}{l}
                                                  
                                                  \\
                                                  \mathsf{fma}\left(\frac{0.25 - \left(\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}{\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right)
                                                  \end{array}
                                                  
                                                  Derivation
                                                  1. Initial program 57.8%

                                                    \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                  2. Add Preprocessing
                                                  3. Taylor expanded in x around 0

                                                    \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                                                  4. Step-by-step derivation
                                                    1. +-commutativeN/A

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

                                                      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                                    3. lower-fma.f64N/A

                                                      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                                    4. +-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                                    5. *-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                                    6. lower-fma.f64N/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                                    7. +-commutativeN/A

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                                    8. lower-fma.f6461.5

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                                  5. Applied rewrites61.5%

                                                    \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                                  6. Step-by-step derivation
                                                    1. Applied rewrites53.9%

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\frac{0.25 - \left(\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}{0.5 - \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x}, x, 1\right) \]
                                                    2. Taylor expanded in x around 0

                                                      \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\frac{\frac{1}{4} - \left(\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{1}{6}\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\frac{1}{24}, x, \frac{1}{6}\right)}{\frac{1}{2} + \frac{-1}{6} \cdot x}, x, 1\right) \]
                                                    3. Step-by-step derivation
                                                      1. Applied rewrites66.1%

                                                        \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\frac{0.25 - \left(\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}{\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                                                      2. Add Preprocessing

                                                      Alternative 13: 68.4% accurate, 3.3× speedup?

                                                      \[\begin{array}{l} \\ \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \end{array} \]
                                                      (FPCore (x)
                                                       :precision binary64
                                                       (/
                                                        (*
                                                         (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0)
                                                         x)
                                                        x))
                                                      double code(double x) {
                                                      	return (fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x;
                                                      }
                                                      
                                                      function code(x)
                                                      	return Float64(Float64(fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0) * x) / x)
                                                      end
                                                      
                                                      code[x_] := N[(N[(N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] / x), $MachinePrecision]
                                                      
                                                      \begin{array}{l}
                                                      
                                                      \\
                                                      \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x}
                                                      \end{array}
                                                      
                                                      Derivation
                                                      1. Initial program 57.8%

                                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                      2. Add Preprocessing
                                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                                        \[\leadsto \frac{\color{blue}{x \cdot \left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right)}}{x} \]
                                                      4. Step-by-step derivation
                                                        1. *-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                                        2. lower-*.f64N/A

                                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)\right) \cdot x}}{x} \]
                                                        3. +-commutativeN/A

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

                                                          \[\leadsto \frac{\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                        5. lower-fma.f64N/A

                                                          \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \cdot x}{x} \]
                                                        6. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                        7. *-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                        8. lower-fma.f64N/A

                                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                        9. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                        10. lower-fma.f6465.8

                                                          \[\leadsto \frac{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}{x} \]
                                                      5. Applied rewrites65.8%

                                                        \[\leadsto \frac{\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \cdot x}}{x} \]
                                                      6. Add Preprocessing

                                                      Alternative 14: 66.3% accurate, 6.1× speedup?

                                                      \[\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right) \end{array} \]
                                                      (FPCore (x)
                                                       :precision binary64
                                                       (fma (fma (fma 0.041666666666666664 x 0.16666666666666666) x 0.5) x 1.0))
                                                      double code(double x) {
                                                      	return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0);
                                                      }
                                                      
                                                      function code(x)
                                                      	return fma(fma(fma(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666), x, 0.5), x, 1.0)
                                                      end
                                                      
                                                      code[x_] := N[(N[(N[(0.041666666666666664 * x + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
                                                      
                                                      \begin{array}{l}
                                                      
                                                      \\
                                                      \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)
                                                      \end{array}
                                                      
                                                      Derivation
                                                      1. Initial program 57.8%

                                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                      2. Add Preprocessing
                                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                                        \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right)} \]
                                                      4. Step-by-step derivation
                                                        1. +-commutativeN/A

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

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right)\right) \cdot x} + 1 \]
                                                        3. lower-fma.f64N/A

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right), x, 1\right)} \]
                                                        4. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{x \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                                        5. *-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x\right) \cdot x} + \frac{1}{2}, x, 1\right) \]
                                                        6. lower-fma.f64N/A

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{24} \cdot x, x, \frac{1}{2}\right)}, x, 1\right) \]
                                                        7. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{24} \cdot x + \frac{1}{6}}, x, \frac{1}{2}\right), x, 1\right) \]
                                                        8. lower-fma.f6461.5

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right)}, x, 0.5\right), x, 1\right) \]
                                                      5. Applied rewrites61.5%

                                                        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.041666666666666664, x, 0.16666666666666666\right), x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                                      6. Add Preprocessing

                                                      Alternative 15: 62.8% accurate, 8.8× speedup?

                                                      \[\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right) \end{array} \]
                                                      (FPCore (x) :precision binary64 (fma (fma 0.16666666666666666 x 0.5) x 1.0))
                                                      double code(double x) {
                                                      	return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0);
                                                      }
                                                      
                                                      function code(x)
                                                      	return fma(fma(0.16666666666666666, x, 0.5), x, 1.0)
                                                      end
                                                      
                                                      code[x_] := N[(N[(0.16666666666666666 * x + 0.5), $MachinePrecision] * x + 1.0), $MachinePrecision]
                                                      
                                                      \begin{array}{l}
                                                      
                                                      \\
                                                      \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)
                                                      \end{array}
                                                      
                                                      Derivation
                                                      1. Initial program 57.8%

                                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                      2. Add Preprocessing
                                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                                        \[\leadsto \color{blue}{1 + x \cdot \left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right)} \]
                                                      4. Step-by-step derivation
                                                        1. +-commutativeN/A

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

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x\right) \cdot x} + 1 \]
                                                        3. lower-fma.f64N/A

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{2} + \frac{1}{6} \cdot x, x, 1\right)} \]
                                                        4. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{6} \cdot x + \frac{1}{2}}, x, 1\right) \]
                                                        5. lower-fma.f6458.0

                                                          \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right)}, x, 1\right) \]
                                                      5. Applied rewrites58.0%

                                                        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666, x, 0.5\right), x, 1\right)} \]
                                                      6. Add Preprocessing

                                                      Alternative 16: 50.6% accurate, 16.4× speedup?

                                                      \[\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right) \end{array} \]
                                                      (FPCore (x) :precision binary64 (fma 0.5 x 1.0))
                                                      double code(double x) {
                                                      	return fma(0.5, x, 1.0);
                                                      }
                                                      
                                                      function code(x)
                                                      	return fma(0.5, x, 1.0)
                                                      end
                                                      
                                                      code[x_] := N[(0.5 * x + 1.0), $MachinePrecision]
                                                      
                                                      \begin{array}{l}
                                                      
                                                      \\
                                                      \mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)
                                                      \end{array}
                                                      
                                                      Derivation
                                                      1. Initial program 57.8%

                                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                      2. Add Preprocessing
                                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                                        \[\leadsto \color{blue}{1 + \frac{1}{2} \cdot x} \]
                                                      4. Step-by-step derivation
                                                        1. +-commutativeN/A

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\frac{1}{2} \cdot x + 1} \]
                                                        2. lower-fma.f6446.4

                                                          \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)} \]
                                                      5. Applied rewrites46.4%

                                                        \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(0.5, x, 1\right)} \]
                                                      6. Add Preprocessing

                                                      Alternative 17: 50.4% accurate, 115.0× speedup?

                                                      \[\begin{array}{l} \\ 1 \end{array} \]
                                                      (FPCore (x) :precision binary64 1.0)
                                                      double code(double x) {
                                                      	return 1.0;
                                                      }
                                                      
                                                      real(8) function code(x)
                                                          real(8), intent (in) :: x
                                                          code = 1.0d0
                                                      end function
                                                      
                                                      public static double code(double x) {
                                                      	return 1.0;
                                                      }
                                                      
                                                      def code(x):
                                                      	return 1.0
                                                      
                                                      function code(x)
                                                      	return 1.0
                                                      end
                                                      
                                                      function tmp = code(x)
                                                      	tmp = 1.0;
                                                      end
                                                      
                                                      code[x_] := 1.0
                                                      
                                                      \begin{array}{l}
                                                      
                                                      \\
                                                      1
                                                      \end{array}
                                                      
                                                      Derivation
                                                      1. Initial program 57.8%

                                                        \[\frac{e^{x} - 1}{x} \]
                                                      2. Add Preprocessing
                                                      3. Taylor expanded in x around 0

                                                        \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                                                      4. Step-by-step derivation
                                                        1. Applied rewrites46.3%

                                                          \[\leadsto \color{blue}{1} \]
                                                        2. Add Preprocessing

                                                        Developer Target 1: 53.4% accurate, 0.4× speedup?

                                                        \[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := e^{x} - 1\\ \mathbf{if}\;x < 1 \land x > -1:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0}{\log \left(e^{x}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{t\_0}{x}\\ \end{array} \end{array} \]
                                                        (FPCore (x)
                                                         :precision binary64
                                                         (let* ((t_0 (- (exp x) 1.0)))
                                                           (if (and (< x 1.0) (> x -1.0)) (/ t_0 (log (exp x))) (/ t_0 x))))
                                                        double code(double x) {
                                                        	double t_0 = exp(x) - 1.0;
                                                        	double tmp;
                                                        	if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) {
                                                        		tmp = t_0 / log(exp(x));
                                                        	} else {
                                                        		tmp = t_0 / x;
                                                        	}
                                                        	return tmp;
                                                        }
                                                        
                                                        real(8) function code(x)
                                                            real(8), intent (in) :: x
                                                            real(8) :: t_0
                                                            real(8) :: tmp
                                                            t_0 = exp(x) - 1.0d0
                                                            if ((x < 1.0d0) .and. (x > (-1.0d0))) then
                                                                tmp = t_0 / log(exp(x))
                                                            else
                                                                tmp = t_0 / x
                                                            end if
                                                            code = tmp
                                                        end function
                                                        
                                                        public static double code(double x) {
                                                        	double t_0 = Math.exp(x) - 1.0;
                                                        	double tmp;
                                                        	if ((x < 1.0) && (x > -1.0)) {
                                                        		tmp = t_0 / Math.log(Math.exp(x));
                                                        	} else {
                                                        		tmp = t_0 / x;
                                                        	}
                                                        	return tmp;
                                                        }
                                                        
                                                        def code(x):
                                                        	t_0 = math.exp(x) - 1.0
                                                        	tmp = 0
                                                        	if (x < 1.0) and (x > -1.0):
                                                        		tmp = t_0 / math.log(math.exp(x))
                                                        	else:
                                                        		tmp = t_0 / x
                                                        	return tmp
                                                        
                                                        function code(x)
                                                        	t_0 = Float64(exp(x) - 1.0)
                                                        	tmp = 0.0
                                                        	if ((x < 1.0) && (x > -1.0))
                                                        		tmp = Float64(t_0 / log(exp(x)));
                                                        	else
                                                        		tmp = Float64(t_0 / x);
                                                        	end
                                                        	return tmp
                                                        end
                                                        
                                                        function tmp_2 = code(x)
                                                        	t_0 = exp(x) - 1.0;
                                                        	tmp = 0.0;
                                                        	if ((x < 1.0) && (x > -1.0))
                                                        		tmp = t_0 / log(exp(x));
                                                        	else
                                                        		tmp = t_0 / x;
                                                        	end
                                                        	tmp_2 = tmp;
                                                        end
                                                        
                                                        code[x_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Exp[x], $MachinePrecision] - 1.0), $MachinePrecision]}, If[And[Less[x, 1.0], Greater[x, -1.0]], N[(t$95$0 / N[Log[N[Exp[x], $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(t$95$0 / x), $MachinePrecision]]]
                                                        
                                                        \begin{array}{l}
                                                        
                                                        \\
                                                        \begin{array}{l}
                                                        t_0 := e^{x} - 1\\
                                                        \mathbf{if}\;x < 1 \land x > -1:\\
                                                        \;\;\;\;\frac{t\_0}{\log \left(e^{x}\right)}\\
                                                        
                                                        \mathbf{else}:\\
                                                        \;\;\;\;\frac{t\_0}{x}\\
                                                        
                                                        
                                                        \end{array}
                                                        \end{array}
                                                        

                                                        Reproduce

                                                        ?
                                                        herbie shell --seed 2024237 
                                                        (FPCore (x)
                                                          :name "Kahan's exp quotient"
                                                          :precision binary64
                                                        
                                                          :alt
                                                          (! :herbie-platform default (if (and (< x 1) (> x -1)) (/ (- (exp x) 1) (log (exp x))) (/ (- (exp x) 1) x)))
                                                        
                                                          (/ (- (exp x) 1.0) x))