Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3

Percentage Accurate: 100.0% → 100.0%

Time: 8.6s

Alternatives: 18

Speedup: 1.0×

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

Specification

Math

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

FPCore

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

C

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

Fortran

module fmin_fmax_functions
    implicit none
    private
    public fmax
    public fmin

    interface fmax
        module procedure fmax88
        module procedure fmax44
        module procedure fmax84
        module procedure fmax48
    end interface
    interface fmin
        module procedure fmin88
        module procedure fmin44
        module procedure fmin84
        module procedure fmin48
    end interface
contains
    real(8) function fmax88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmax44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, max(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), max(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmin44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, min(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), min(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
end module

real(8) function code(x, y)
use fmin_fmax_functions
    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

module fmin_fmax_functions
    implicit none
    private
    public fmax
    public fmin

    interface fmax
        module procedure fmax88
        module procedure fmax44
        module procedure fmax84
        module procedure fmax48
    end interface
    interface fmin
        module procedure fmin88
        module procedure fmin44
        module procedure fmin84
        module procedure fmin48
    end interface
contains
    real(8) function fmax88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmax44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, max(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), max(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmin44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, min(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), min(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
end module

real(8) function code(x, y)
use fmin_fmax_functions
    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

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

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

module fmin_fmax_functions
    implicit none
    private
    public fmax
    public fmin

    interface fmax
        module procedure fmax88
        module procedure fmax44
        module procedure fmax84
        module procedure fmax48
    end interface
    interface fmin
        module procedure fmin88
        module procedure fmin44
        module procedure fmin84
        module procedure fmin48
    end interface
contains
    real(8) function fmax88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmax44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, max(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), max(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmin44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, min(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), min(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
end module

real(8) function code(x, y)
use fmin_fmax_functions
    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]

Derivation

1. Initial program 100.0%

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

Alternative 2: 86.8% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y}\\ t_1 := \sin x \cdot t\_0\\ \mathbf{if}\;t\_1 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot t\_0\\ \mathbf{elif}\;t\_1 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (/ (sinh y) y)) (t_1 (* (sin x) t_0)))
   (if (<= t_1 (- INFINITY))
     (* (* (fma -0.16666666666666666 (* x x) 1.0) x) t_0)
     (if (<= t_1 1.0)
       (*
        (sin x)
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666)
         (* y y)
         1.0))
       (* x t_0)))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sinh(y) / y;
	double t_1 = sin(x) * t_0;
	double tmp;
	if (t_1 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma(-0.16666666666666666, (x * x), 1.0) * x) * t_0;
	} else if (t_1 <= 1.0) {
		tmp = sin(x) * fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = x * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sinh(y) / y)
	t_1 = Float64(sin(x) * t_0)
	tmp = 0.0
	if (t_1 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * x) * t_0);
	elseif (t_1 <= 1.0)
		tmp = Float64(sin(x) * fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$1, (-Infinity)], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$1, 1.0], N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * t$95$0), $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 x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 64.5

         \[\leadsto \left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \frac{\sinh y}{y} \]

   5. Applied rewrites 64.5%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 98.0

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

   5. Applied rewrites 98.0%

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

   if 1 < (*.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 x around 0

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

   5. Applied rewrites 79.4%

      \[\leadsto \color{blue}{x} \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 3: 84.8% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y}\\ t_1 := \sin x \cdot t\_0\\ \mathbf{if}\;t\_1 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_1 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (/ (sinh y) y)) (t_1 (* (sin x) t_0)))
   (if (<= t_1 (- INFINITY))
     (*
      (*
       (fma
        (fma
         (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        (* x x)
        1.0)
       x)
      (fma
       (fma
        (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
        (* y y)
        0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0))
     (if (<= t_1 1.0)
       (*
        (sin x)
        (fma
         (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666)
         (* y y)
         1.0))
       (* x t_0)))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sinh(y) / y;
	double t_1 = sin(x) * t_0;
	double tmp;
	if (t_1 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else if (t_1 <= 1.0) {
		tmp = sin(x) * fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = x * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sinh(y) / y)
	t_1 = Float64(sin(x) * t_0)
	tmp = 0.0
	if (t_1 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	elseif (t_1 <= 1.0)
		tmp = Float64(sin(x) * fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$1, (-Infinity)], N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$1, 1.0], N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * t$95$0), $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

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 89.3

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

   5. Applied rewrites 89.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 58.3%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 98.0

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

   5. Applied rewrites 98.0%

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

   if 1 < (*.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 x around 0

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

   5. Applied rewrites 79.4%

      \[\leadsto \color{blue}{x} \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 4: 84.7% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y}\\ t_1 := \sin x \cdot t\_0\\ \mathbf{if}\;t\_1 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_1 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (/ (sinh y) y)) (t_1 (* (sin x) t_0)))
   (if (<= t_1 (- INFINITY))
     (*
      (*
       (fma
        (fma
         (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        (* x x)
        1.0)
       x)
      (fma
       (fma
        (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
        (* y y)
        0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0))
     (if (<= t_1 1.0)
       (* (sin x) (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0))
       (* x t_0)))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sinh(y) / y;
	double t_1 = sin(x) * t_0;
	double tmp;
	if (t_1 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else if (t_1 <= 1.0) {
		tmp = sin(x) * fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0);
	} else {
		tmp = x * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sinh(y) / y)
	t_1 = Float64(sin(x) * t_0)
	tmp = 0.0
	if (t_1 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	elseif (t_1 <= 1.0)
		tmp = Float64(sin(x) * fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$1, (-Infinity)], N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$1, 1.0], N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * t$95$0), $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

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 89.3

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

   5. Applied rewrites 89.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 58.3%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 97.4

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

   5. Applied rewrites 97.4%

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

   if 1 < (*.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 x around 0

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

   5. Applied rewrites 79.4%

      \[\leadsto \color{blue}{x} \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 5: 84.4% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y}\\ t_1 := \sin x \cdot t\_0\\ \mathbf{if}\;t\_1 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;t\_1 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (/ (sinh y) y)) (t_1 (* (sin x) t_0)))
   (if (<= t_1 (- INFINITY))
     (*
      (*
       (fma
        (fma
         (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        (* x x)
        1.0)
       x)
      (fma
       (fma
        (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
        (* y y)
        0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0))
     (if (<= t_1 1.0) (sin x) (* x t_0)))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sinh(y) / y;
	double t_1 = sin(x) * t_0;
	double tmp;
	if (t_1 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else if (t_1 <= 1.0) {
		tmp = sin(x);
	} else {
		tmp = x * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sinh(y) / y)
	t_1 = Float64(sin(x) * t_0)
	tmp = 0.0
	if (t_1 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	elseif (t_1 <= 1.0)
		tmp = sin(x);
	else
		tmp = Float64(x * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$1, (-Infinity)], N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$1, 1.0], N[Sin[x], $MachinePrecision], N[(x * t$95$0), $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

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 89.3

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

   5. Applied rewrites 89.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 58.3%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 96.3

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 96.3%

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

   if 1 < (*.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 x around 0

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

   5. Applied rewrites 79.4%

      \[\leadsto \color{blue}{x} \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
3. Recombined 3 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 6: 82.6% accurate, 0.4× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}\\ t_1 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -\infty:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot t\_1\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.008333333333333333, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot t\_1\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (sin x) (/ (sinh y) y)))
        (t_1
         (fma
          (fma
           (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
           (* y y)
           0.16666666666666666)
          (* y y)
          1.0)))
   (if (<= t_0 (- INFINITY))
     (*
      (*
       (fma
        (fma
         (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        (* x x)
        1.0)
       x)
      t_1)
     (if (<= t_0 1.0)
       (sin x)
       (* (* (fma (* (* x x) 0.008333333333333333) (* x x) 1.0) x) t_1)))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sin(x) * (sinh(y) / y);
	double t_1 = fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	double tmp;
	if (t_0 <= -((double) INFINITY)) {
		tmp = (fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * t_1;
	} else if (t_0 <= 1.0) {
		tmp = sin(x);
	} else {
		tmp = (fma(((x * x) * 0.008333333333333333), (x * x), 1.0) * x) * t_1;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y))
	t_1 = fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0)
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= Float64(-Inf))
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * t_1);
	elseif (t_0 <= 1.0)
		tmp = sin(x);
	else
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(Float64(x * x) * 0.008333333333333333), Float64(x * x), 1.0) * x) * t_1);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, Block[{t$95$1 = N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, (-Infinity)], N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * t$95$1), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 1.0], N[Sin[x], $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * t$95$1), $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

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 89.3

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

   5. Applied rewrites 89.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 58.3%

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

   if -inf.0 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 96.3

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 96.3%

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

   if 1 < (*.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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 83.1

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

   5. Applied rewrites 83.1%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 70.9

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

   8. Applied rewrites 70.9%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lift-*.f64 70.9

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

   11. Applied rewrites 70.9%

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

Alternative 7: 89.0% accurate, 0.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \frac{\sinh y}{y}\\ \mathbf{if}\;\sin x \cdot t\_0 \leq 1:\\ \;\;\;\;\sin x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (/ (sinh y) y)))
   (if (<= (* (sin x) t_0) 1.0)
     (*
      (sin x)
      (fma
       (fma
        (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
        (* y y)
        0.16666666666666666)
       (* y y)
       1.0))
     (* x t_0))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sinh(y) / y;
	double tmp;
	if ((sin(x) * t_0) <= 1.0) {
		tmp = sin(x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = x * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sinh(y) / y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(sin(x) * t_0) <= 1.0)
		tmp = Float64(sin(x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision], 1.0], N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * t$95$0), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 1

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 95.5

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

   5. Applied rewrites 95.5%

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

   if 1 < (*.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 x around 0

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

   5. Applied rewrites 79.4%

      \[\leadsto \color{blue}{x} \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 8: 58.8% accurate, 0.7× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{if}\;\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \leq 0.15:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(-0.0001984126984126984, x \cdot x, 0.008333333333333333\right), x \cdot x, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot t\_0\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\left(x \cdot x\right) \cdot 0.008333333333333333, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot t\_0\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0
         (fma
          (fma
           (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
           (* y y)
           0.16666666666666666)
          (* y y)
          1.0)))
   (if (<= (* (sin x) (/ (sinh y) y)) 0.15)
     (*
      (*
       (fma
        (fma
         (fma -0.0001984126984126984 (* x x) 0.008333333333333333)
         (* x x)
         -0.16666666666666666)
        (* x x)
        1.0)
       x)
      t_0)
     (* (* (fma (* (* x x) 0.008333333333333333) (* x x) 1.0) x) t_0))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	double tmp;
	if ((sin(x) * (sinh(y) / y)) <= 0.15) {
		tmp = (fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, (x * x), 0.008333333333333333), (x * x), -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * t_0;
	} else {
		tmp = (fma(((x * x) * 0.008333333333333333), (x * x), 1.0) * x) * t_0;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	t_0 = fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0)
	tmp = 0.0
	if (Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y)) <= 0.15)
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(fma(-0.0001984126984126984, Float64(x * x), 0.008333333333333333), Float64(x * x), -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * t_0);
	else
		tmp = Float64(Float64(fma(Float64(Float64(x * x) * 0.008333333333333333), Float64(x * x), 1.0) * x) * t_0);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], 0.15], N[(N[(N[(N[(N[(-0.0001984126984126984 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * t$95$0), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.149999999999999994

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 95.0

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

   5. Applied rewrites 95.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 63.6%

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

   if 0.149999999999999994 < (*.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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 87.2

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

   5. Applied rewrites 87.2%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 52.9

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

   8. Applied rewrites 52.9%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lift-*.f64 52.9

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

   11. Applied rewrites 52.9%

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

Alternative 9: 47.9% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\\ \mathbf{elif}\;\sin x \leq 0.87:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (* (* (* -0.16666666666666666 x) x) x)
   (if (<= (sin x) 0.87)
     (* x (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0))
     (*
      (fma (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) (* x x) 1.0)
      x))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
	} else if (sin(x) <= 0.87) {
		tmp = x * fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0);
	} else {
		tmp = fma(fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x;
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = Float64(Float64(Float64(-0.16666666666666666 * x) * x) * x);
	elseif (sin(x) <= 0.87)
		tmp = Float64(x * fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0));
	else
		tmp = Float64(fma(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x);
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], -0.02], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision], If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 0.87], N[(x * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (sin.f64 x) < -0.0200000000000000004

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 47.6

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 47.6%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 15.1

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

   8. Applied rewrites 15.1%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

          \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot x \]

       2. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       3. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       4. lower-*.f64 14.5

          \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   11. Applied rewrites 14.5%

       \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x) < 0.869999999999999996

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 77.0

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

   5. Applied rewrites 77.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 68.9

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

   8. Applied rewrites 68.9%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 67.8%

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

   if 0.869999999999999996 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 99.9%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 39.0

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 39.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 24.9

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

   8. Applied rewrites 24.9%

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

Alternative 10: 41.7% accurate, 0.9× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Wolfram

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

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

      1. lift-sin.f64 34.3

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 34.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 12.0

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

   8. Applied rewrites 12.0%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

          \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot x \]

       2. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       3. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       4. lower-*.f64 11.2

          \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   11. Applied rewrites 11.2%

       \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   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

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 79.4

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

   5. Applied rewrites 79.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 64.3

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

   8. Applied rewrites 64.3%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 61.1%

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

Alternative 11: 31.3% accurate, 0.9× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Fortran

module fmin_fmax_functions
    implicit none
    private
    public fmax
    public fmin

    interface fmax
        module procedure fmax88
        module procedure fmax44
        module procedure fmax84
        module procedure fmax48
    end interface
    interface fmin
        module procedure fmin88
        module procedure fmin44
        module procedure fmin84
        module procedure fmin48
    end interface
contains
    real(8) function fmax88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmax44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, max(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), max(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmin44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, min(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), min(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
end module

real(8) function code(x, y)
use fmin_fmax_functions
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    real(8) :: tmp
    if ((sin(x) * (sinh(y) / y)) <= (-0.1d0)) then
        tmp = (((-0.16666666666666666d0) * x) * x) * x
    else
        tmp = x
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((Math.sin(x) * (Math.sinh(y) / y)) <= -0.1) {
		tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
	} else {
		tmp = x;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x, y):
	tmp = 0
	if (math.sin(x) * (math.sinh(y) / y)) <= -0.1:
		tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x
	else:
		tmp = x
	return tmp

Julia

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

MATLAB

function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if ((sin(x) * (sinh(y) / y)) <= -0.1)
		tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
	else
		tmp = x;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

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

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

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

      1. lift-sin.f64 34.3

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 34.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 12.0

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

   8. Applied rewrites 12.0%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

          \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot x \]

       2. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       3. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       4. lower-*.f64 11.2

          \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   11. Applied rewrites 11.2%

       \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   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

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

      1. lift-sin.f64 57.0

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 57.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 45.7

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

   8. Applied rewrites 45.7%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto x \]
   10. Step-by-step derivation

   11. Applied rewrites 41.5%

       \[\leadsto x \]
3. Recombined 2 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 12: 58.5% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq 0.01:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) 0.01)
   (*
    (* (fma -0.16666666666666666 (* x x) 1.0) x)
    (fma
     (fma
      (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 0.008333333333333333)
      (* y y)
      0.16666666666666666)
     (* y y)
     1.0))
   (*
    (*
     (fma (fma (* x x) 0.008333333333333333 -0.16666666666666666) (* x x) 1.0)
     x)
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= 0.01) {
		tmp = (fma(-0.16666666666666666, (x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = (fma(fma((x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666), (x * x), 1.0) * x) * fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= 0.01)
		tmp = Float64(Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(Float64(fma(fma(Float64(x * x), 0.008333333333333333, -0.16666666666666666), Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 0.01], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(0.0001984126984126984 * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(N[(N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < 0.0100000000000000002

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 93.0

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

   5. Applied rewrites 93.0%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 67.3

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

   8. Applied rewrites 67.3%

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

   if 0.0100000000000000002 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 72.7

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

   5. Applied rewrites 72.7%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 33.6

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

   8. Applied rewrites 33.6%

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

Alternative 13: 58.3% accurate, 1.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.008333333333333333, y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (*
    (* (fma -0.16666666666666666 (* x x) 1.0) x)
    (fma (* (* y y) 0.008333333333333333) (* y y) 1.0))
   (*
    x
    (fma
     (*
      (fma
       (fma (* y y) 0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
       (* y y)
       0.16666666666666666)
      y)
     y
     1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = (fma(-0.16666666666666666, (x * x), 1.0) * x) * fma(((y * y) * 0.008333333333333333), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = x * fma((fma(fma((y * y), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = Float64(Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(Float64(Float64(y * y) * 0.008333333333333333), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * fma(Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], -0.02], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < -0.0200000000000000004

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 90.2

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

   5. Applied rewrites 90.2%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 23.7%

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

   9. Taylor expanded in y around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lift-*.f64 23.7

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

   11. Applied rewrites 23.7%

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

   12. Taylor expanded in x around 0

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

   14. Applied rewrites 23.3%

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

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 90.8

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

   5. Applied rewrites 90.8%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 73.3

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

   8. Applied rewrites 73.3%

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

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-fma.f64 N/A

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

      3. lift-*.f64 N/A

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

      4. lift-fma.f64 N/A

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

      5. lift-*.f64 N/A

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

      6. lift-fma.f64 N/A

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

      7. associate-*r* N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. lower-*.f64 N/A

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

      10. lower-fma.f64 N/A

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

      11. *-commutative N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. lift-*.f64 N/A

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

      14. lift-*.f64 73.3

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

   10. Applied rewrites 73.3%

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

   11. Taylor expanded in x around 0

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

   13. Applied rewrites 72.5%

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

Alternative 14: 58.0% accurate, 1.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (*
    (* (* (* -0.16666666666666666 x) x) x)
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0))
   (*
    x
    (fma
     (*
      (fma
       (fma (* y y) 0.0001984126984126984 0.008333333333333333)
       (* y y)
       0.16666666666666666)
      y)
     y
     1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = (((-0.16666666666666666 * x) * x) * x) * fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0);
	} else {
		tmp = x * fma((fma(fma((y * y), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), (y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(-0.16666666666666666 * x) * x) * x) * fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * fma(Float64(fma(fma(Float64(y * y), 0.0001984126984126984, 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666) * y), y, 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], -0.02], N[(N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984 + 0.008333333333333333), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < -0.0200000000000000004

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 87.0

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

   5. Applied rewrites 87.0%

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

   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

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 21.9

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

   8. Applied rewrites 21.9%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. associate-*r* N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lower-*.f64 21.3

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

   11. Applied rewrites 21.3%

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

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. +-commutative N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 N/A

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

      11. unpow2 N/A

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

      12. lower-*.f64 N/A

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

      13. unpow2 N/A

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

      14. lower-*.f64 90.8

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

   5. Applied rewrites 90.8%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

      7. fp-cancel-sub-sign-inv N/A

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 73.3

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

   8. Applied rewrites 73.3%

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

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-fma.f64 N/A

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

      3. lift-*.f64 N/A

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

      4. lift-fma.f64 N/A

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

      5. lift-*.f64 N/A

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

      6. lift-fma.f64 N/A

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

      7. associate-*r* N/A

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

      8. lower-fma.f64 N/A

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

      9. lower-*.f64 N/A

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

      10. lower-fma.f64 N/A

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

      11. *-commutative N/A

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

      12. lower-fma.f64 N/A

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

      13. lift-*.f64 N/A

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

      14. lift-*.f64 73.3

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

   10. Applied rewrites 73.3%

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

   11. Taylor expanded in x around 0

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

   13. Applied rewrites 72.5%

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

Alternative 15: 55.8% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (*
    (* (* (* -0.16666666666666666 x) x) x)
    (fma (* y y) 0.16666666666666666 1.0))
   (*
    x
    (fma (* (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666) y) y 1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = (((-0.16666666666666666 * x) * x) * x) * fma((y * y), 0.16666666666666666, 1.0);
	} else {
		tmp = x * fma((fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666) * y), y, 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = Float64(Float64(Float64(Float64(-0.16666666666666666 * x) * x) * x) * fma(Float64(y * y), 0.16666666666666666, 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * fma(Float64(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666) * y), y, 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], -0.02], N[(N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666 + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < -0.0200000000000000004

   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

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. unpow2 N/A

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

      5. lower-*.f64 87.0

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

   5. Applied rewrites 87.0%

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

   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

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 21.9

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

   8. Applied rewrites 21.9%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. associate-*r* N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lower-*.f64 21.3

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

   11. Applied rewrites 21.3%

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

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 84.9

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

   5. Applied rewrites 84.9%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 66.3%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 68.6%

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

       1. lift-fma.f64 N/A

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

       2. lift-fma.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       3. lift-*.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       4. lift-*.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       5. associate-*r* N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot y\right) \cdot y + 1\right) \]

       6. lower-fma.f64 N/A

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

       7. lower-*.f64 N/A

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

       8. lift-*.f64 N/A

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

       9. lift-fma.f64 68.6

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

   13. Applied rewrites 68.6%

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

Alternative 16: 54.4% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right) \cdot y, y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (* (* (* -0.16666666666666666 x) x) x)
   (*
    x
    (fma (* (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666) y) y 1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = ((-0.16666666666666666 * x) * x) * x;
	} else {
		tmp = x * fma((fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666) * y), y, 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = Float64(Float64(Float64(-0.16666666666666666 * x) * x) * x);
	else
		tmp = Float64(x * fma(Float64(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666) * y), y, 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], -0.02], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision], N[(x * N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * y), $MachinePrecision] * y + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < -0.0200000000000000004

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 47.6

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 47.6%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 15.1

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

   8. Applied rewrites 15.1%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. pow2 N/A

          \[\leadsto \left(\frac{-1}{6} \cdot \left(x \cdot x\right)\right) \cdot x \]

       2. associate-*r* N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       3. lower-*.f64 N/A

          \[\leadsto \left(\left(\frac{-1}{6} \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

       4. lower-*.f64 14.5

          \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   11. Applied rewrites 14.5%

       \[\leadsto \left(\left(-0.16666666666666666 \cdot x\right) \cdot x\right) \cdot x \]

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. +-commutative N/A

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

      2. *-commutative N/A

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

      3. lower-fma.f64 N/A

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

      4. +-commutative N/A

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

      5. *-commutative N/A

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

      6. lower-fma.f64 N/A

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

      7. unpow2 N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. unpow2 N/A

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

      10. lower-*.f64 84.9

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

   5. Applied rewrites 84.9%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 66.3%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 68.6%

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

       1. lift-fma.f64 N/A

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

       2. lift-fma.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       3. lift-*.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       4. lift-*.f64 N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot \left(y \cdot y\right) + 1\right) \]

       5. associate-*r* N/A

          \[\leadsto x \cdot \left(\left(\left(\left(y \cdot y\right) \cdot \frac{1}{120} + \frac{1}{6}\right) \cdot y\right) \cdot y + 1\right) \]

       6. lower-fma.f64 N/A

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

       7. lower-*.f64 N/A

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

       8. lift-*.f64 N/A

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

       9. lift-fma.f64 68.6

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

   13. Applied rewrites 68.6%

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

Alternative 17: 35.6% accurate, 12.8× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Wolfram

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

Derivation

1. Initial program 100.0%

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

3. Taylor expanded in y around 0

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

   1. lift-sin.f64 48.8

      \[\leadsto \sin x \]

5. Applied rewrites 48.8%

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

6. Taylor expanded in x around 0

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

   1. *-commutative N/A

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

   2. lower-*.f64 N/A

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

   3. +-commutative N/A

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

   4. lower-fma.f64 N/A

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

   5. unpow2 N/A

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

   6. lower-*.f64 33.5

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

8. Applied rewrites 33.5%

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

Alternative 18: 27.5% accurate, 217.0× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ x \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y) :precision binary64 x)

C

double code(double x, double y) {
	return x;
}

Fortran

module fmin_fmax_functions
    implicit none
    private
    public fmax
    public fmin

    interface fmax
        module procedure fmax88
        module procedure fmax44
        module procedure fmax84
        module procedure fmax48
    end interface
    interface fmin
        module procedure fmin88
        module procedure fmin44
        module procedure fmin84
        module procedure fmin48
    end interface
contains
    real(8) function fmax88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmax44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, max(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, max(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmax48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), max(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin88(x, y) result (res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(4) function fmin44(x, y) result (res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(x, min(x, y), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin84(x, y) result(res)
        real(8), intent (in) :: x
        real(4), intent (in) :: y
        res = merge(dble(y), merge(x, min(x, dble(y)), y /= y), x /= x)
    end function
    real(8) function fmin48(x, y) result(res)
        real(4), intent (in) :: x
        real(8), intent (in) :: y
        res = merge(y, merge(dble(x), min(dble(x), y), y /= y), x /= x)
    end function
end module

real(8) function code(x, y)
use fmin_fmax_functions
    real(8), intent (in) :: x
    real(8), intent (in) :: y
    code = x
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	return x;
}

Python

def code(x, y):
	return x

Julia

function code(x, y)
	return x
end

MATLAB

function tmp = code(x, y)
	tmp = x;
end

Wolfram

code[x_, y_] := x

Derivation

1. Initial program 100.0%

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

3. Taylor expanded in y around 0

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

   1. lift-sin.f64 48.8

      \[\leadsto \sin x \]

5. Applied rewrites 48.8%

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

6. Taylor expanded in x around 0

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

   1. *-commutative N/A

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

   2. lower-*.f64 N/A

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

   3. +-commutative N/A

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

   4. lower-fma.f64 N/A

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

   5. unpow2 N/A

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

   6. lower-*.f64 33.5

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

8. Applied rewrites 33.5%

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

9. Taylor expanded in x around 0

   \[\leadsto x \]
10. Step-by-step derivation

11. Applied rewrites 27.6%

    \[\leadsto x \]
12. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2025043 
(FPCore (x y)
  :name "Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3"
  :precision binary64
  (* (sin x) (/ (sinh y) y)))