Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3

Percentage Accurate: 100.0% → 100.0%

Time: 8.7s

Alternatives: 13

Speedup: 1.0×

• 49.0% of points produce a very large (infinite) output. You may want to add a precondition.

Specification

Math

\[\begin{array}{l} \\ \sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y) :precision binary64 (* (sin x) (/ (sinh y) y)))

C

double code(double x, double y) {
	return sin(x) * (sinh(y) / y);
}

Fortran

real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = sin(x) * (sinh(y) / y)
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	return Math.sin(x) * (Math.sinh(y) / y);
}

Python

def code(x, y):
	return math.sin(x) * (math.sinh(y) / y)

Julia

function code(x, y)
	return Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y))
end

MATLAB

function tmp = code(x, y)
	tmp = sin(x) * (sinh(y) / y);
end

Wolfram

code[x_, y_] := N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Initial Program: 100.0% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y) :precision binary64 (* (sin x) (/ (sinh y) y)))

C

double code(double x, double y) {
	return sin(x) * (sinh(y) / y);
}

Fortran

real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = sin(x) * (sinh(y) / y)
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	return Math.sin(x) * (Math.sinh(y) / y);
}

Python

def code(x, y):
	return math.sin(x) * (math.sinh(y) / y)

Julia

function code(x, y)
	return Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y))
end

MATLAB

function tmp = code(x, y)
	tmp = sin(x) * (sinh(y) / y);
end

Wolfram

code[x_, y_] := N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Alternative 1: 100.0% accurate, 1.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y) :precision binary64 (* (/ (sinh y) y) (sin x)))

C

double code(double x, double y) {
	return (sinh(y) / y) * sin(x);
}

Fortran

real(8) function code(x, y)
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = (sinh(y) / y) * sin(x)
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	return (Math.sinh(y) / y) * Math.sin(x);
}

Python

def code(x, y):
	return (math.sinh(y) / y) * math.sin(x)

Julia

function code(x, y)
	return Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
end

MATLAB

function tmp = code(x, y)
	tmp = (sinh(y) / y) * sin(x);
end

Wolfram

code[x_, y_] := N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 100.0%

   \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
2. Add Preprocessing

3. Final simplification 100.0%

   \[\leadsto \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \]
4. Add Preprocessing

Alternative 2: 36.6% accurate, 0.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 0.22:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) 0.22)
   (fma
    (* (* x x) x)
    (fma
     (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
     (* x x)
     -0.16666666666666666)
    x)
   (fma
    (* (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) x)
    (* x x)
    x)))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= 0.22) {
		tmp = fma(((x * x) * x), fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), x);
	} else {
		tmp = fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), (x * x), x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= 0.22)
		tmp = fma(Float64(Float64(x * x) * x), fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), x);
	else
		tmp = fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], 0.22], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.220000000000000001

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 64.9

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 64.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 47.0%

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right)}, x\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 47.0%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x} \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right) \]

   if 0.220000000000000001 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y))

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 32.4

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 32.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 20.3%

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right)}, x\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 20.3%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot \color{blue}{x}, x\right) \]

   11. Taylor expanded in x around 0

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
   12. Step-by-step derivation

   13. Applied rewrites 11.1%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 33.7%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 0.22:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot x, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 3: 35.3% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.05:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) -0.05)
   (fma (* -0.16666666666666666 (* x x)) x x)
   (fma
    (* (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) x)
    (* x x)
    x)))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -0.05) {
		tmp = fma((-0.16666666666666666 * (x * x)), x, x);
	} else {
		tmp = fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), (x * x), x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= -0.05)
		tmp = fma(Float64(-0.16666666666666666 * Float64(x * x)), x, x);
	else
		tmp = fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], -0.05], N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -0.050000000000000003

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 37.5

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 37.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

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

   8. Applied rewrites 7.1%

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{-0.16666666666666666}, x\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 7.1%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \]

   if -0.050000000000000003 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y))

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 61.1

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 61.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 51.4%

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right)}, x\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 51.4%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot \color{blue}{x}, x\right) \]

   11. Taylor expanded in x around 0

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
   12. Step-by-step derivation

   13. Applied rewrites 46.1%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 32.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.05:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 4: 55.6% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq 5 \cdot 10^{-13}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) 5e-13)
   (*
    (fma
     (*
      (fma
       (fma (* x x) -0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
       (* x x)
       -0.16666666666666666)
      x)
     (* x x)
     x)
    (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 1.0))
   (fma
    (* (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) x)
    (* x x)
    x)))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= 5e-13) {
		tmp = fma((fma(fma((x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x), (x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), (x * x), x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= 5e-13)
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 5e-13], N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < 4.9999999999999999e-13

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 88.0

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 88.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \left(x \cdot \color{blue}{\left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + 1\right)}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      2. distribute-lft-in N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right) + x \cdot 1\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(\color{blue}{\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)} + x \cdot 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      4. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \left(\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{x}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(x \cdot {x}^{2}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{2} \cdot x}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      7. pow-plus N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      8. lower-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      9. metadata-eval N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{\color{blue}{3}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      10. sub-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{{x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2}} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2} + \color{blue}{\frac{-1}{6}}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      13. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      14. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2} + \frac{1}{120}}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      15. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, {x}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      17. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      18. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, x \cdot x, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{x \cdot x}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      19. lower-*.f64 65.1

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x \cdot x}, -0.16666666666666666\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   8. Applied rewrites 65.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 65.1%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, \color{blue}{x \cdot x}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   if 4.9999999999999999e-13 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 49.7

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 49.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto x \cdot \color{blue}{\left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)} \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 27.6%

      \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right)}, x\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 27.6%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot \color{blue}{x}, x\right) \]

   11. Taylor expanded in x around 0

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
   12. Step-by-step derivation

   13. Applied rewrites 14.6%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 5: 94.0% accurate, 1.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 10^{+52}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (*
    (fma
     (fma
      (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
      (* y y)
      0.16666666666666666)
     (* y y)
     1.0)
    (sin x))
   (if (<= y 1e+52)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (*
      (fma
       (fma (* (* y y) 0.0001984126984126984) (* y y) 0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0)
      (sin x)))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * sin(x);
	} else if (y <= 1e+52) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else {
		tmp = fma(fma(((y * y) * 0.0001984126984126984), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = Float64(fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	elseif (y <= 1e+52)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(Float64(y * y) * 0.0001984126984126984), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[(N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1e+52], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right), {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + \frac{1}{6}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{5040} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{120}}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, {y}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      10. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      11. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      12. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      13. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      14. lower-*.f64 94.0

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 94.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   if 25500 < y < 9.9999999999999999e51

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 100.0

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 57.1

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 57.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 9.9999999999999999e51 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right), {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + \frac{1}{6}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{5040} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{120}}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, {y}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      10. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      11. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      12. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      13. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      14. lower-*.f64 100.0

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in y around inf

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 94.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 10^{+52}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 6: 92.1% accurate, 1.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 10^{+52}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (*
    (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 1.0)
    (sin x))
   (if (<= y 1e+52)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (*
      (fma
       (fma (* (* y y) 0.0001984126984126984) (* y y) 0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0)
      (sin x)))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * sin(x);
	} else if (y <= 1e+52) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else {
		tmp = fma(fma(((y * y) * 0.0001984126984126984), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = Float64(fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	elseif (y <= 1e+52)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(Float64(y * y) * 0.0001984126984126984), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[(N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1e+52], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 91.1

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 91.1%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   if 25500 < y < 9.9999999999999999e51

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 100.0

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 57.1

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 57.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 9.9999999999999999e51 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right), {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + \frac{1}{6}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      7. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{5040} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{120}}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, {y}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      9. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      10. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{120}\right), {y}^{2}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      11. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      12. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      13. unpow2 N/A

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      14. lower-*.f64 100.0

          \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in y around inf

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 91.9%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 10^{+52}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 7: 91.5% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 3.9 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (*
    (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 1.0)
    (sin x))
   (if (<= y 3.9e+77)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (* (fma (* 0.008333333333333333 (* y y)) (* y y) 1.0) (sin x)))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * sin(x);
	} else if (y <= 3.9e+77) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else {
		tmp = fma((0.008333333333333333 * (y * y)), (y * y), 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = Float64(fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	elseif (y <= 3.9e+77)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(0.008333333333333333 * Float64(y * y)), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[(N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 3.9e+77], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 91.1

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 91.1%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   if 25500 < y < 3.8999999999999998e77

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 93.3

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 93.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 60.0

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 60.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 3.8999999999999998e77 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 100.0

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in y around inf

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, \color{blue}{y} \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), \color{blue}{y} \cdot y, 1\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 90.8%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 3.9 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 8: 85.7% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 3.9 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (* (fma (* 0.16666666666666666 y) y 1.0) (sin x))
   (if (<= y 3.9e+77)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (* (fma (* 0.008333333333333333 (* y y)) (* y y) 1.0) (sin x)))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = fma((0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x);
	} else if (y <= 3.9e+77) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else {
		tmp = fma((0.008333333333333333 * (y * y)), (y * y), 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = Float64(fma(Float64(0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x));
	elseif (y <= 3.9e+77)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(0.008333333333333333 * Float64(y * y)), Float64(y * y), 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[(N[(N[(0.16666666666666666 * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 3.9e+77], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} \cdot {y}^{2} + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \frac{1}{6}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left({y}^{2}, \frac{1}{6}, 1\right)} \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}, 1\right) \]

      5. lower-*.f64 87.1

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

   5. Applied rewrites 87.1%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

   7. Applied rewrites 87.1%

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

   if 25500 < y < 3.8999999999999998e77

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 93.3

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 93.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 60.0

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 60.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 3.8999999999999998e77 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 100.0

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in y around inf

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, \color{blue}{y} \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

   8. Applied rewrites 100.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), \color{blue}{y} \cdot y, 1\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 87.7%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 3.9 \cdot 10^{+77}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 9: 84.0% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.6 \cdot 10^{+70}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (* (fma (* 0.16666666666666666 y) y 1.0) (sin x))
   (if (<= y 1.6e+70)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (if (<= y 1.4e+153)
       (*
        (fma
         (*
          (fma
           (fma (* x x) -0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
           (* x x)
           -0.16666666666666666)
          x)
         (* x x)
         x)
        (fma
         (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666)
         (* y y)
         1.0))
       (* (* 0.16666666666666666 (* y y)) (sin x))))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = fma((0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x);
	} else if (y <= 1.6e+70) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else if (y <= 1.4e+153) {
		tmp = fma((fma(fma((x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x), (x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = (0.16666666666666666 * (y * y)) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = Float64(fma(Float64(0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x));
	elseif (y <= 1.6e+70)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	elseif (y <= 1.4e+153)
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(Float64(0.16666666666666666 * Float64(y * y)) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[(N[(N[(0.16666666666666666 * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1.6e+70], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1.4e+153], N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.16666666666666666 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} \cdot {y}^{2} + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \frac{1}{6}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left({y}^{2}, \frac{1}{6}, 1\right)} \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}, 1\right) \]

      5. lower-*.f64 87.1

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

   5. Applied rewrites 87.1%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)} \]
   6. Step-by-step derivation

   7. Applied rewrites 87.1%

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

   if 25500 < y < 1.6000000000000001e70

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 91.7

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 91.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 58.3

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 58.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 1.6000000000000001e70 < y < 1.39999999999999993e153

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 77.0

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 77.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \left(x \cdot \color{blue}{\left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + 1\right)}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      2. distribute-lft-in N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right) + x \cdot 1\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(\color{blue}{\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)} + x \cdot 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      4. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \left(\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{x}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(x \cdot {x}^{2}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{2} \cdot x}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      7. pow-plus N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      8. lower-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      9. metadata-eval N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{\color{blue}{3}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      10. sub-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{{x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2}} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2} + \color{blue}{\frac{-1}{6}}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      13. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      14. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2} + \frac{1}{120}}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      15. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, {x}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      17. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      18. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, x \cdot x, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{x \cdot x}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      19. lower-*.f64 67.8

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x \cdot x}, -0.16666666666666666\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   8. Applied rewrites 67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 67.8%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, \color{blue}{x \cdot x}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   if 1.39999999999999993e153 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} \cdot {y}^{2} + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \frac{1}{6}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left({y}^{2}, \frac{1}{6}, 1\right)} \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}, 1\right) \]

      5. lower-*.f64 97.5

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

   5. Applied rewrites 97.5%

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

   6. Taylor expanded in y around inf

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

   8. Applied rewrites 97.5%

      \[\leadsto \sin x \cdot \left(\left(y \cdot y\right) \cdot \color{blue}{0.16666666666666666}\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 86.2%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.6 \cdot 10^{+70}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 10: 71.6% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.6 \cdot 10^{+70}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 25500.0)
   (sin x)
   (if (<= y 1.6e+70)
     (* (/ x y) (sinh y))
     (if (<= y 1.4e+153)
       (*
        (fma
         (*
          (fma
           (fma (* x x) -0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
           (* x x)
           -0.16666666666666666)
          x)
         (* x x)
         x)
        (fma
         (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666)
         (* y y)
         1.0))
       (* (* 0.16666666666666666 (* y y)) (sin x))))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 25500.0) {
		tmp = sin(x);
	} else if (y <= 1.6e+70) {
		tmp = (x / y) * sinh(y);
	} else if (y <= 1.4e+153) {
		tmp = fma((fma(fma((x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x), (x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = (0.16666666666666666 * (y * y)) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 25500.0)
		tmp = sin(x);
	elseif (y <= 1.6e+70)
		tmp = Float64(Float64(x / y) * sinh(y));
	elseif (y <= 1.4e+153)
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(Float64(0.16666666666666666 * Float64(y * y)) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 25500.0], N[Sin[x], $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1.6e+70], N[(N[(x / y), $MachinePrecision] * N[Sinh[y], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1.4e+153], N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.16666666666666666 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 4 regimes

2. if y < 25500

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 67.5

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 67.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   if 25500 < y < 1.6000000000000001e70

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing
   3. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x} \]

      3. lift-/.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sinh y}{y}} \cdot \sin x \]

      4. div-inv N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\sinh y \cdot \frac{1}{y}\right)} \cdot \sin x \]

      5. associate-*l* N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\sinh y \cdot \left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right)} \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{y} \cdot \sin x\right) \cdot \sinh y} \]

      8. associate-*l/ N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{1 \cdot \sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

      9. *-lft-identity N/A

         \[\leadsto \frac{\color{blue}{\sin x}}{y} \cdot \sinh y \]

      10. lower-/.f64 91.7

          \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y}} \cdot \sinh y \]

   4. Applied rewrites 91.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{y} \cdot \sinh y} \]

   5. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]
   6. Step-by-step derivation

      1. lower-/.f64 58.3

         \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   7. Applied rewrites 58.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{x}{y}} \cdot \sinh y \]

   if 1.6000000000000001e70 < y < 1.39999999999999993e153

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 77.0

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 77.0%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \left(x \cdot \color{blue}{\left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + 1\right)}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      2. distribute-lft-in N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right) + x \cdot 1\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(\color{blue}{\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)} + x \cdot 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      4. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \left(\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{x}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(x \cdot {x}^{2}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{2} \cdot x}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      7. pow-plus N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      8. lower-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      9. metadata-eval N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{\color{blue}{3}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      10. sub-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{{x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2}} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2} + \color{blue}{\frac{-1}{6}}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      13. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      14. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2} + \frac{1}{120}}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      15. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, {x}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      17. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      18. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, x \cdot x, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{x \cdot x}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      19. lower-*.f64 67.8

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x \cdot x}, -0.16666666666666666\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   8. Applied rewrites 67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 67.8%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, \color{blue}{x \cdot x}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   if 1.39999999999999993e153 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} \cdot {y}^{2} + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \frac{1}{6}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left({y}^{2}, \frac{1}{6}, 1\right)} \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}, 1\right) \]

      5. lower-*.f64 97.5

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

   5. Applied rewrites 97.5%

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

   6. Taylor expanded in y around inf

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

   8. Applied rewrites 97.5%

      \[\leadsto \sin x \cdot \left(\left(y \cdot y\right) \cdot \color{blue}{0.16666666666666666}\right) \]
3. Recombined 4 regimes into one program.

4. Final simplification 71.1%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 25500:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.6 \cdot 10^{+70}:\\ \;\;\;\;\frac{x}{y} \cdot \sinh y\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 11: 69.2% accurate, 1.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 580:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 580.0)
   (sin x)
   (if (<= y 1.4e+153)
     (*
      (fma
       (*
        (fma
         (fma (* x x) -0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        x)
       (* x x)
       x)
      (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 1.0))
     (* (* 0.16666666666666666 (* y y)) (sin x)))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 580.0) {
		tmp = sin(x);
	} else if (y <= 1.4e+153) {
		tmp = fma((fma(fma((x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x), (x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = (0.16666666666666666 * (y * y)) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 580.0)
		tmp = sin(x);
	elseif (y <= 1.4e+153)
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(Float64(0.16666666666666666 * Float64(y * y)) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 580.0], N[Sin[x], $MachinePrecision], If[LessEqual[y, 1.4e+153], N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(0.16666666666666666 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if y < 580

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 67.8

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   if 580 < y < 1.39999999999999993e153

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 38.9

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 38.9%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \left(x \cdot \color{blue}{\left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + 1\right)}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      2. distribute-lft-in N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right) + x \cdot 1\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(\color{blue}{\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)} + x \cdot 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      4. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \left(\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{x}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(x \cdot {x}^{2}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{2} \cdot x}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      7. pow-plus N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      8. lower-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      9. metadata-eval N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{\color{blue}{3}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      10. sub-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{{x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2}} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2} + \color{blue}{\frac{-1}{6}}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      13. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      14. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2} + \frac{1}{120}}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      15. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, {x}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      17. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      18. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, x \cdot x, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{x \cdot x}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      19. lower-*.f64 49.6

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x \cdot x}, -0.16666666666666666\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   8. Applied rewrites 49.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 49.6%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, \color{blue}{x \cdot x}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   if 1.39999999999999993e153 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(\frac{1}{6} \cdot {y}^{2} + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{{y}^{2} \cdot \frac{1}{6}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left({y}^{2}, \frac{1}{6}, 1\right)} \]

      4. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}, 1\right) \]

      5. lower-*.f64 97.5

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

   5. Applied rewrites 97.5%

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

   6. Taylor expanded in y around inf

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

   8. Applied rewrites 97.5%

      \[\leadsto \sin x \cdot \left(\left(y \cdot y\right) \cdot \color{blue}{0.16666666666666666}\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.

4. Final simplification 70.0%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 580:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{elif}\;y \leq 1.4 \cdot 10^{+153}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(0.16666666666666666 \cdot \left(y \cdot y\right)\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 12: 65.9% accurate, 2.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;y \leq 580:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, x \cdot x, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= y 580.0)
   (sin x)
   (*
    (fma
     (*
      (fma
       (fma (* x x) -0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
       (* x x)
       -0.16666666666666666)
      x)
     (* x x)
     x)
    (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (y <= 580.0) {
		tmp = sin(x);
	} else {
		tmp = fma((fma(fma((x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666) * x), (x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (y <= 580.0)
		tmp = sin(x);
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(Float64(x * x), -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666) * x), Float64(x * x), x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[y, 580.0], N[Sin[x], $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + x), $MachinePrecision] * N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if y < 580

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. lower-sin.f64 67.8

         \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   5. Applied rewrites 67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

   if 580 < y

   1. Initial program 100.0%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   2. Add Preprocessing

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   4. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left({y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) + 1\right)} \]

      2. *-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \left(\color{blue}{\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right) \cdot {y}^{2}} + 1\right) \]

      3. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}, {y}^{2}, 1\right)} \]

      4. +-commutative N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{1}{120} \cdot {y}^{2} + \frac{1}{6}}, {y}^{2}, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, {y}^{2}, \frac{1}{6}\right)}, {y}^{2}, 1\right) \]

      6. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      7. lower-*.f64 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, \color{blue}{y \cdot y}, \frac{1}{6}\right), {y}^{2}, 1\right) \]

      8. unpow2 N/A

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

      9. lower-*.f64 74.1

         \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), \color{blue}{y \cdot y}, 1\right) \]

   5. Applied rewrites 74.1%

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)} \]

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   7. Step-by-step derivation

      1. +-commutative N/A

         \[\leadsto \left(x \cdot \color{blue}{\left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + 1\right)}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      2. distribute-lft-in N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left({x}^{2} \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)\right) + x \cdot 1\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      3. associate-*r* N/A

         \[\leadsto \left(\color{blue}{\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right)} + x \cdot 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      4. *-rgt-identity N/A

         \[\leadsto \left(\left(x \cdot {x}^{2}\right) \cdot \left({x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}\right) + \color{blue}{x}\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      5. lower-fma.f64 N/A

         \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left(x \cdot {x}^{2}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      6. *-commutative N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{2} \cdot x}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      7. pow-plus N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      8. lower-pow.f64 N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\color{blue}{{x}^{\left(2 + 1\right)}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      9. metadata-eval N/A

         \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{\color{blue}{3}}, {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) - \frac{1}{6}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      10. sub-neg N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{{x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      11. *-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2}} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{1}{6}\right)\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      12. metadata-eval N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}\right) \cdot {x}^{2} + \color{blue}{\frac{-1}{6}}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      13. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120} + \frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right)}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      14. +-commutative N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\frac{-1}{5040} \cdot {x}^{2} + \frac{1}{120}}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      15. lower-fma.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\color{blue}{\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, {x}^{2}, \frac{1}{120}\right)}, {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      16. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      17. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, \color{blue}{x \cdot x}, \frac{1}{120}\right), {x}^{2}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      18. unpow2 N/A

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{-1}{5040}, x \cdot x, \frac{1}{120}\right), \color{blue}{x \cdot x}, \frac{-1}{6}\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{120}, y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]

      19. lower-*.f64 61.7

          \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), \color{blue}{x \cdot x}, -0.16666666666666666\right), x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]

   8. Applied rewrites 61.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\mathsf{fma}\left({x}^{3}, \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
   9. Step-by-step derivation

   10. Applied rewrites 61.7%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right) \cdot x, \color{blue}{x \cdot x}, x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 13: 34.2% accurate, 12.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y) :precision binary64 (fma (* -0.16666666666666666 (* x x)) x x))

C

double code(double x, double y) {
	return fma((-0.16666666666666666 * (x * x)), x, x);
}

Julia

function code(x, y)
	return fma(Float64(-0.16666666666666666 * Float64(x * x)), x, x)
end

Wolfram

code[x_, y_] := N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 100.0%

   \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
2. Add Preprocessing

3. Taylor expanded in y around 0

   \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]
4. Step-by-step derivation

   1. lower-sin.f64 52.8

      \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

5. Applied rewrites 52.8%

   \[\leadsto \color{blue}{\sin x} \]

6. Taylor expanded in x around 0

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

8. Applied rewrites 34.0%

   \[\leadsto \mathsf{fma}\left({x}^{3}, \color{blue}{-0.16666666666666666}, x\right) \]
9. Step-by-step derivation

10. Applied rewrites 34.0%

    \[\leadsto \mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666 \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \]
11. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2024268 
(FPCore (x y)
  :name "Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3"
  :precision binary64
  (* (sin x) (/ (sinh y) y)))