Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3

Percentage Accurate: 100.0% → 100.0%

Time: 8.9s

Alternatives: 14

Speedup: 1.0×

• Could not converge on a ground truth

  1. x = 2.0230231984067792e+26
  2. y = 7.683585801471228e+124

• 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

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

FPCore

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

C

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

Fortran

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

Java

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

Python

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

Julia

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

MATLAB

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

Wolfram

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

Derivation

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. lift-/.f64 N/A

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

   3. clear-num N/A

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

   4. un-div-inv N/A

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

   5. lower-/.f64 N/A

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

   6. lower-/.f64 100.0

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

4. Applied rewrites 100.0%

   \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sin x}{\frac{y}{\sinh y}}} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 2: 77.8% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (/ (sinh y) y) (sin x))))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (*
      (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0)
      (fma (pow x 3.0) -0.16666666666666666 x))
     (if (<= t_0 20000.0)
       (*
        (fma
         (* (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) y)
         y
         1.0)
        (sin x))
       (*
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 t_0 = (sinh(y) / y) * sin(x);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma(pow(x, 3.0), -0.16666666666666666, x);
	} else if (t_0 <= 20000.0) {
		tmp = fma((fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x);
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma((x ^ 3.0), -0.16666666666666666, x));
	elseif (t_0 <= 20000.0)
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 20000.0], N[(N[(N[(N[(0.008333333333333333 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   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 51.4

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

   5. Applied rewrites 51.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 53.5

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

   8. Applied rewrites 53.5%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 2e4

   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 98.3

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

   5. Applied rewrites 98.3%

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

   7. Applied rewrites 98.3%

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

   if 2e4 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 75.0

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

   5. Applied rewrites 75.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 59.9

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

   8. Applied rewrites 59.9%

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

   10. Applied rewrites 59.9%

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

4. Final simplification 77.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333, y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 3: 77.7% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (/ (sinh y) y) (sin x))))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (*
      (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0)
      (fma (pow x 3.0) -0.16666666666666666 x))
     (if (<= t_0 20000.0)
       (* (fma (* 0.16666666666666666 y) y 1.0) (sin x))
       (*
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 t_0 = (sinh(y) / y) * sin(x);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma(pow(x, 3.0), -0.16666666666666666, x);
	} else if (t_0 <= 20000.0) {
		tmp = fma((0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x);
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma((x ^ 3.0), -0.16666666666666666, x));
	elseif (t_0 <= 20000.0)
		tmp = Float64(fma(Float64(0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 20000.0], N[(N[(N[(0.16666666666666666 * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   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 51.4

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

   5. Applied rewrites 51.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 53.5

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

   8. Applied rewrites 53.5%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 2e4

   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 98.2

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

   5. Applied rewrites 98.2%

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

   7. Applied rewrites 98.2%

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

   if 2e4 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 75.0

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

   5. Applied rewrites 75.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 59.9

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

   8. Applied rewrites 59.9%

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

   10. Applied rewrites 59.9%

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

4. Final simplification 77.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 4: 69.8% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;1 \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {x}^{3}\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (/ (sinh y) y) (sin x))))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (* 1.0 (* -0.16666666666666666 (pow x 3.0)))
     (if (<= t_0 20000.0)
       (* (fma (* 0.16666666666666666 y) y 1.0) (sin x))
       (*
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 t_0 = (sinh(y) / y) * sin(x);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = 1.0 * (-0.16666666666666666 * pow(x, 3.0));
	} else if (t_0 <= 20000.0) {
		tmp = fma((0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x);
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(1.0 * Float64(-0.16666666666666666 * (x ^ 3.0)));
	elseif (t_0 <= 20000.0)
		tmp = Float64(fma(Float64(0.16666666666666666 * y), y, 1.0) * sin(x));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(1.0 * N[(-0.16666666666666666 * N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 20000.0], N[(N[(N[(0.16666666666666666 * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 2.7%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 23.6

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

   8. Applied rewrites 23.6%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

      \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \color{blue}{{x}^{3}}\right) \cdot 1 \]
   10. Step-by-step derivation

   11. Applied rewrites 23.2%

       \[\leadsto \left({x}^{3} \cdot \color{blue}{-0.16666666666666666}\right) \cdot 1 \]

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 2e4

   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 98.2

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

   5. Applied rewrites 98.2%

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

   7. Applied rewrites 98.2%

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

   if 2e4 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 75.0

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

   5. Applied rewrites 75.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 59.9

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

   8. Applied rewrites 59.9%

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

   10. Applied rewrites 59.9%

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

4. Final simplification 70.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;1 \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {x}^{3}\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 20000:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(0.16666666666666666 \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 5: 69.5% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;1 \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {x}^{3}\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 20000:\\ \;\;\;\;1 \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (/ (sinh y) y) (sin x))))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (* 1.0 (* -0.16666666666666666 (pow x 3.0)))
     (if (<= t_0 20000.0)
       (* 1.0 (sin x))
       (*
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 t_0 = (sinh(y) / y) * sin(x);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = 1.0 * (-0.16666666666666666 * pow(x, 3.0));
	} else if (t_0 <= 20000.0) {
		tmp = 1.0 * sin(x);
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(1.0 * Float64(-0.16666666666666666 * (x ^ 3.0)));
	elseif (t_0 <= 20000.0)
		tmp = Float64(1.0 * sin(x));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(1.0 * N[(-0.16666666666666666 * N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 20000.0], N[(1.0 * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 2.7%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 23.6

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

   8. Applied rewrites 23.6%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

      \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \color{blue}{{x}^{3}}\right) \cdot 1 \]
   10. Step-by-step derivation

   11. Applied rewrites 23.2%

       \[\leadsto \left({x}^{3} \cdot \color{blue}{-0.16666666666666666}\right) \cdot 1 \]

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 2e4

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 98.1%

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

   if 2e4 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 75.0

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

   5. Applied rewrites 75.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 59.9

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

   8. Applied rewrites 59.9%

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

   10. Applied rewrites 59.9%

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

4. Final simplification 70.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;1 \cdot \left(-0.16666666666666666 \cdot {x}^{3}\right)\\ \mathbf{elif}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 20000:\\ \;\;\;\;1 \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 6: 69.6% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 20000:\\ \;\;\;\;1 \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (/ (sinh y) y) (sin x))))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (* (* (fma (* x x) -0.16666666666666666 1.0) x) 1.0)
     (if (<= t_0 20000.0)
       (* 1.0 (sin x))
       (*
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 t_0 = (sinh(y) / y) * sin(x);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma((x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0;
	} else if (t_0 <= 20000.0) {
		tmp = 1.0 * sin(x);
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * fma((fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0);
	elseif (t_0 <= 20000.0)
		tmp = Float64(1.0 * sin(x));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 20000.0], N[(1.0 * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 2.7%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 23.6

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

   8. Applied rewrites 23.6%

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

   10. Applied rewrites 23.6%

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

   12. Applied rewrites 23.6%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 2e4

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 98.1%

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

   if 2e4 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 75.0

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

   5. Applied rewrites 75.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 59.9

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

   8. Applied rewrites 59.9%

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

   10. Applied rewrites 59.9%

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

4. Final simplification 70.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{elif}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 20000:\\ \;\;\;\;1 \cdot \sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 7: 83.1% accurate, 0.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) (- INFINITY))
   (*
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0)
    (fma (pow x 3.0) -0.16666666666666666 x))
   (*
    (fma
     (*
      (fma
       (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
       (* y y)
       0.16666666666666666)
      y)
     y
     1.0)
    (sin x))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma(pow(x, 3.0), -0.16666666666666666, x);
	} else {
		tmp = fma((fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma((x ^ 3.0), -0.16666666666666666, x));
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], (-Infinity)], N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   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 51.4

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

   5. Applied rewrites 51.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 53.5

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

   8. Applied rewrites 53.5%

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

   if -inf.0 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   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 92.6

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

   5. Applied rewrites 92.6%

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

   7. Applied rewrites 92.6%

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

4. Final simplification 83.6%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 8: 83.0% accurate, 0.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) (- INFINITY))
   (*
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0)
    (fma (pow x 3.0) -0.16666666666666666 x))
   (*
    (fma
     (* (fma (* 0.0001984126984126984 (* y y)) (* y y) 0.16666666666666666) y)
     y
     1.0)
    (sin x))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma(pow(x, 3.0), -0.16666666666666666, x);
	} else {
		tmp = fma((fma((0.0001984126984126984 * (y * y)), (y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma((x ^ 3.0), -0.16666666666666666, x));
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(Float64(0.0001984126984126984 * Float64(y * y)), Float64(y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], (-Infinity)], N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   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 51.4

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

   5. Applied rewrites 51.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 53.5

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

   8. Applied rewrites 53.5%

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

   if -inf.0 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   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 92.6

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

   5. Applied rewrites 92.6%

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

   7. Applied rewrites 92.6%

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

   8. Taylor expanded in y around inf

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

   10. Applied rewrites 92.5%

       \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 83.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984 \cdot \left(y \cdot y\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 9: 82.7% accurate, 0.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right) \cdot y\right) \cdot y\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) (- INFINITY))
   (*
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0)
    (fma (pow x 3.0) -0.16666666666666666 x))
   (*
    (fma
     (* (* (* (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333) y) y) y)
     y
     1.0)
    (sin x))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma(pow(x, 3.0), -0.16666666666666666, x);
	} else {
		tmp = fma((((fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333) * y) * y) * y), y, 1.0) * sin(x);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0) * fma((x ^ 3.0), -0.16666666666666666, x));
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(Float64(Float64(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333) * y) * y) * y), y, 1.0) * sin(x));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], (-Infinity)], N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[Power[x, 3.0], $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -inf.0

   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 51.4

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

   5. Applied rewrites 51.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 53.5

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

   8. Applied rewrites 53.5%

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

   if -inf.0 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   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 92.6

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

   5. Applied rewrites 92.6%

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

   7. Applied rewrites 92.6%

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

   8. Taylor expanded in y around inf

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

   10. Applied rewrites 92.4%

       \[\leadsto \sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\left(\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right) \cdot y\right) \cdot y\right) \cdot y, y, 1\right) \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 83.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left({x}^{3}, -0.16666666666666666, x\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right) \cdot y\right) \cdot y\right) \cdot y, y, 1\right) \cdot \sin x\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 10: 45.0% accurate, 0.8× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.1:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) -0.1)
   (* (* (fma (* x x) -0.16666666666666666 1.0) x) 1.0)
   (*
    (fma (fma (* y y) 0.008333333333333333 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 (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -0.1) {
		tmp = (fma((x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0;
	} else {
		tmp = fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0) * 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)) <= -0.1)
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0);
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0) * fma(Float64(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666) * Float64(x * 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], -0.1], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -0.10000000000000001

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 30.6%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 17.8

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

   8. Applied rewrites 17.8%

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

   10. Applied rewrites 17.8%

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

   12. Applied rewrites 17.8%

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

   if -0.10000000000000001 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 89.2

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

   5. Applied rewrites 89.2%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 66.5

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

   8. Applied rewrites 66.5%

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

   10. Applied rewrites 66.5%

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

4. Final simplification 50.5%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.1:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right)\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 11: 34.6% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.1:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot x, x, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) -0.1)
   (* (* (fma (* x x) -0.16666666666666666 1.0) x) 1.0)
   (*
    (fma
     (* (fma (* 0.008333333333333333 x) x -0.16666666666666666) (* x x))
     x
     x)
    1.0)))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= -0.1) {
		tmp = (fma((x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0;
	} else {
		tmp = fma((fma((0.008333333333333333 * x), x, -0.16666666666666666) * (x * x)), x, x) * 1.0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= -0.1)
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0);
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(fma(Float64(0.008333333333333333 * x), x, -0.16666666666666666) * Float64(x * x)), x, x) * 1.0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], -0.1], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(0.008333333333333333 * x), $MachinePrecision] * x + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -0.10000000000000001

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 30.6%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 17.8

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

   8. Applied rewrites 17.8%

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

   10. Applied rewrites 17.8%

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

   12. Applied rewrites 17.8%

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

   if -0.10000000000000001 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 60.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 54.4

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

   8. Applied rewrites 54.4%

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

   10. Applied rewrites 54.4%

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

   12. Applied rewrites 54.4%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot x, x, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1 \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 42.4%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq -0.1:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.008333333333333333 \cdot x, x, -0.16666666666666666\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 12: 34.6% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 0.014:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.008333333333333333\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (* (/ (sinh y) y) (sin x)) 0.014)
   (* (* (fma (* x x) -0.16666666666666666 1.0) x) 1.0)
   (* (fma (* (* (* x x) 0.008333333333333333) (* x x)) x x) 1.0)))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (((sinh(y) / y) * sin(x)) <= 0.014) {
		tmp = (fma((x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0;
	} else {
		tmp = fma((((x * x) * 0.008333333333333333) * (x * x)), x, x) * 1.0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(Float64(sinh(y) / y) * sin(x)) <= 0.014)
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0);
	else
		tmp = Float64(fma(Float64(Float64(Float64(x * x) * 0.008333333333333333) * Float64(x * x)), x, x) * 1.0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[(N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision] * N[Sin[x], $MachinePrecision]), $MachinePrecision], 0.014], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] * x + x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0140000000000000003

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 63.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. *-commutative N/A

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

      4. associate-*r* N/A

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

      5. *-rgt-identity N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. pow-plus N/A

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

      9. lower-pow.f64 N/A

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

      10. metadata-eval 54.0

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

   8. Applied rewrites 54.0%

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

   10. Applied rewrites 54.0%

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

   12. Applied rewrites 54.0%

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

   if 0.0140000000000000003 < (*.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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
   4. Step-by-step derivation

   5. Applied rewrites 28.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. distribute-lft-in N/A

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

      3. associate-*r* N/A

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

      4. *-rgt-identity N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. *-commutative N/A

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

      7. pow-plus N/A

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

      8. lower-pow.f64 N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. sub-neg N/A

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

      11. metadata-eval N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 22.4

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

   8. Applied rewrites 22.4%

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

   10. Applied rewrites 22.4%

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

   11. Taylor expanded in x around inf

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

   13. Applied rewrites 22.4%

       \[\leadsto \mathsf{fma}\left(\left(0.008333333333333333 \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1 \]
3. Recombined 2 regimes into one program.

4. Final simplification 42.3%

   \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\frac{\sinh y}{y} \cdot \sin x \leq 0.014:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.008333333333333333\right) \cdot \left(x \cdot x\right), x, x\right) \cdot 1\\ \end{array} \]
5. Add Preprocessing

Alternative 13: 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 14: 34.2% accurate, 9.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, -0.16666666666666666, 1\right) \cdot x\right) \cdot 1 \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (* (* (fma (* x x) -0.16666666666666666 1.0) x) 1.0))

C

double code(double x, double y) {
	return (fma((x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0;
}

Julia

function code(x, y)
	return Float64(Float64(fma(Float64(x * x), -0.16666666666666666, 1.0) * x) * 1.0)
end

Wolfram

code[x_, y_] := N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * 1.0), $MachinePrecision]

Derivation

1. Initial program 100.0%

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

3. Taylor expanded in y around 0

   \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{1} \]
4. Step-by-step derivation

5. Applied rewrites 50.4%

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

6. Taylor expanded in x around 0

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

   1. +-commutative N/A

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

   2. distribute-lft-in N/A

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

   3. *-commutative N/A

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

   4. associate-*r* N/A

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

   5. *-rgt-identity N/A

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

   6. lower-fma.f64 N/A

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

   7. *-commutative N/A

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

   8. pow-plus N/A

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

   9. lower-pow.f64 N/A

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

   10. metadata-eval 39.7

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

8. Applied rewrites 39.7%

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

10. Applied rewrites 39.7%

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

12. Applied rewrites 39.7%

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

Reproduce

herbie shell --seed 2024327 
(FPCore (x y)
  :name "Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3"
  :precision binary64
  (* (sin x) (/ (sinh y) y)))