Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3

Percentage Accurate: 100.0% → 100.0%

Time: 5.1s

Alternatives: 23

Speedup: 1.0×

• 49.2% 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: 87.4% accurate, 0.4× speedup

Math

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

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 66.2

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

   5. Applied rewrites 66.2%

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

   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 99.5

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

   5. Applied rewrites 99.5%

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

   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 83.3%

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

Alternative 3: 85.5% 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 88.3

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

   5. Applied rewrites 88.3%

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

   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 63.3%

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

   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 99.5

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

   5. Applied rewrites 99.5%

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

   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 83.3%

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

Alternative 4: 85.4% accurate, 0.4× speedup

Math

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

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 88.3

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

   5. Applied rewrites 88.3%

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

   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 63.3%

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

   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 99.5

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

   5. Applied rewrites 99.5%

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

   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 83.3%

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

Alternative 5: 85.1% 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 88.3

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

   5. Applied rewrites 88.3%

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

   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 63.3%

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

   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 99.2

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 99.2%

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

   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 83.3%

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

Alternative 6: 82.9% accurate, 0.4× speedup

Math

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

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (sin x) (/ (sinh y) y))))
   (if (<= t_0 (- 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_0 1.0)
       (sin x)
       (*
        (* (fma (* (* x x) 0.008333333333333333) (* x x) 1.0) x)
        (fma
         (fma (* (* y y) 0.0001984126984126984) (* y y) 0.16666666666666666)
         (* y y)
         1.0))))))

C

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

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y))
	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) * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	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) * fma(fma(Float64(Float64(y * y) * 0.0001984126984126984), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	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]}, 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] * 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$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] * N[(N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.0001984126984126984), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

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

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   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 88.3

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

   5. Applied rewrites 88.3%

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

   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 63.3%

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

   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 99.2

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 99.2%

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

   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 88.7

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

   5. Applied rewrites 88.7%

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

   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 73.7

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

   8. Applied rewrites 73.7%

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

   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. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 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 73.7

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

   11. Applied rewrites 73.7%

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

   12. Taylor expanded in y around inf

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

       1. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 73.7

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

   14. Applied rewrites 73.7%

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

Alternative 7: 40.0% accurate, 0.5× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sin x \cdot \frac{\sinh y}{y}\\ \mathbf{if}\;t\_0 \leq -0.04:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot -0.16666666666666666\right) \cdot x\\ \mathbf{elif}\;t\_0 \leq 0.99855:\\ \;\;\;\;x\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;x \cdot \left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.16666666666666666\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (* (sin x) (/ (sinh y) y))))
   (if (<= t_0 -0.04)
     (* (* (* x x) -0.16666666666666666) x)
     (if (<= t_0 0.99855) x (* x (* (* y y) 0.16666666666666666))))))

C

double code(double x, double y) {
	double t_0 = sin(x) * (sinh(y) / y);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.04) {
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	} else if (t_0 <= 0.99855) {
		tmp = x;
	} else {
		tmp = x * ((y * y) * 0.16666666666666666);
	}
	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) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = sin(x) * (sinh(y) / y)
    if (t_0 <= (-0.04d0)) then
        tmp = ((x * x) * (-0.16666666666666666d0)) * x
    else if (t_0 <= 0.99855d0) then
        tmp = x
    else
        tmp = x * ((y * y) * 0.16666666666666666d0)
    end if
    code = tmp
end function

Java

public static double code(double x, double y) {
	double t_0 = Math.sin(x) * (Math.sinh(y) / y);
	double tmp;
	if (t_0 <= -0.04) {
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	} else if (t_0 <= 0.99855) {
		tmp = x;
	} else {
		tmp = x * ((y * y) * 0.16666666666666666);
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x, y):
	t_0 = math.sin(x) * (math.sinh(y) / y)
	tmp = 0
	if t_0 <= -0.04:
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x
	elif t_0 <= 0.99855:
		tmp = x
	else:
		tmp = x * ((y * y) * 0.16666666666666666)
	return tmp

Julia

function code(x, y)
	t_0 = Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y))
	tmp = 0.0
	if (t_0 <= -0.04)
		tmp = Float64(Float64(Float64(x * x) * -0.16666666666666666) * x);
	elseif (t_0 <= 0.99855)
		tmp = x;
	else
		tmp = Float64(x * Float64(Float64(y * y) * 0.16666666666666666));
	end
	return tmp
end

MATLAB

function tmp_2 = code(x, y)
	t_0 = sin(x) * (sinh(y) / y);
	tmp = 0.0;
	if (t_0 <= -0.04)
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	elseif (t_0 <= 0.99855)
		tmp = x;
	else
		tmp = x * ((y * y) * 0.16666666666666666);
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

code[x_, y_] := Block[{t$95$0 = N[(N[Sin[x], $MachinePrecision] * N[(N[Sinh[y], $MachinePrecision] / y), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]}, If[LessEqual[t$95$0, -0.04], N[(N[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision], If[LessEqual[t$95$0, 0.99855], x, N[(x * N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.16666666666666666), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]]

Derivation

1. Split input into 3 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < -0.0400000000000000008

   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 38.1

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 38.1%

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

   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 16.3

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

   8. Applied rewrites 16.3%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 16.1

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

   11. Applied rewrites 16.1%

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

   if -0.0400000000000000008 < (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.99855000000000005

   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 98.8

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 98.8%

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

   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 54.8

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

   8. Applied rewrites 54.8%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 54.6%

       \[\leadsto x \]

   if 0.99855000000000005 < (*.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 47.6

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

   5. Applied rewrites 47.6%

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

   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 49.7

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

   8. Applied rewrites 49.7%

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

   9. Taylor expanded in y around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lift-*.f64 49.7

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

   11. Applied rewrites 49.7%

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

   12. Taylor expanded in x around 0

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

   14. Applied rewrites 43.7%

       \[\leadsto x \cdot \left(\left(y \cdot y\right) \cdot 0.16666666666666666\right) \]
3. Recombined 3 regimes into one program.
4. Add Preprocessing

Alternative 8: 89.8% 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 95.9

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

   5. Applied rewrites 95.9%

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

   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 83.3%

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

Alternative 9: 56.6% accurate, 0.8× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (Float64(sin(x) * Float64(sinh(y) / y)) <= 0.01)
		tmp = Float64(Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 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], 0.01], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(N[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(x * 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]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0100000000000000002

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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 89.4

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

   5. Applied rewrites 89.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. unpow2 N/A

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

      6. lower-*.f64 57.0

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

   8. Applied rewrites 57.0%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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 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

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 43.4

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

   8. Applied rewrites 43.4%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 43.8%

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

Alternative 10: 46.8% accurate, 0.8× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0100000000000000002

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 58.4

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 58.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 46.8%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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 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

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 43.4

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

   8. Applied rewrites 43.4%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 43.8%

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

Alternative 11: 44.1% accurate, 0.8× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Wolfram

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

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0100000000000000002

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 58.4

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 58.4%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

   8. Applied rewrites 46.8%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-sin.f64 N/A

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

      3. lift-/.f64 N/A

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

      4. lift-sinh.f64 N/A

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

      5. associate-*r/ N/A

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

      6. lower-/.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. lift-sinh.f64 N/A

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

      10. lift-sin.f64 99.9

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

   4. Applied rewrites 99.9%

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

   5. Taylor expanded in y around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. +-commutative N/A

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

      3. pow2 N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-*.f64 N/A

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

      6. lift-fma.f64 N/A

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

      7. lift-*.f64 78.0

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

   7. Applied rewrites 78.0%

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

   8. Taylor expanded in x around 0

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

   10. Applied rewrites 32.8%

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

Alternative 12: 50.7% accurate, 0.9× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Wolfram

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

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0100000000000000002

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + \frac{1}{6} \cdot {y}^{2}\right)} \]
   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 78.7

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

   5. Applied rewrites 78.7%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + \frac{-1}{6} \cdot {x}^{2}\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, \frac{1}{6}, 1\right) \]
   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 53.2

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

   8. Applied rewrites 53.2%

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

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-fma.f64 N/A

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

      3. associate-*l* N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. lower-*.f64 53.2

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

   10. Applied rewrites 53.2%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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. Step-by-step derivation

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-sin.f64 N/A

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

      3. lift-/.f64 N/A

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

      4. lift-sinh.f64 N/A

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

      5. associate-*r/ N/A

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

      6. lower-/.f64 N/A

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

      7. *-commutative N/A

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

      8. lower-*.f64 N/A

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

      9. lift-sinh.f64 N/A

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

      10. lift-sin.f64 99.9

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

   4. Applied rewrites 99.9%

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

   5. Taylor expanded in y around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. +-commutative N/A

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

      3. pow2 N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-*.f64 N/A

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

      6. lift-fma.f64 N/A

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

      7. lift-*.f64 78.0

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

   7. Applied rewrites 78.0%

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

   8. Taylor expanded in x around 0

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

   10. Applied rewrites 32.8%

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

Alternative 13: 47.8% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(\left(x \cdot x\right) \cdot -0.16666666666666666\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(y, y \cdot 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{elif}\;\sin x \leq 5 \cdot 10^{-15}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (*
    (* (* (* x x) -0.16666666666666666) x)
    (fma y (* y 0.16666666666666666) 1.0))
   (if (<= (sin x) 5e-15)
     (* 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 = (((x * x) * -0.16666666666666666) * x) * fma(y, (y * 0.16666666666666666), 1.0);
	} else if (sin(x) <= 5e-15) {
		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(Float64(x * x) * -0.16666666666666666) * x) * fma(y, Float64(y * 0.16666666666666666), 1.0));
	elseif (sin(x) <= 5e-15)
		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[(N[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(y * N[(y * 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 5e-15], 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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + \frac{1}{6} \cdot {y}^{2}\right)} \]
   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 72.3

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

   5. Applied rewrites 72.3%

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

   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 25.5

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

   8. Applied rewrites 25.5%

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

   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. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 25.5

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

   11. Applied rewrites 25.5%

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

       1. lift-fma.f64 N/A

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

       2. lift-*.f64 N/A

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

       3. associate-*l* N/A

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

       4. lower-fma.f64 N/A

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

       5. lower-*.f64 25.5

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

   13. Applied rewrites 25.5%

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

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x) < 4.99999999999999999e-15

   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 73.9

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

   5. Applied rewrites 73.9%

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

   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 73.9

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

   8. Applied rewrites 73.9%

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

   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 73.9%

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

   if 4.99999999999999999e-15 < (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 62.0

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 62.0%

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

   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 23.1

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

   8. Applied rewrites 23.1%

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

Alternative 14: 46.1% accurate, 0.9× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq -0.02:\\ \;\;\;\;\left(\left(x \cdot x\right) \cdot -0.16666666666666666\right) \cdot x\\ \mathbf{elif}\;\sin x \leq 5 \cdot 10^{-15}:\\ \;\;\;\;x \cdot \mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (* (* (* x x) -0.16666666666666666) x)
   (if (<= (sin x) 5e-15)
     (* 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 = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	} else if (sin(x) <= 5e-15) {
		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(x * x) * -0.16666666666666666) * x);
	elseif (sin(x) <= 5e-15)
		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[(x * x), $MachinePrecision] * -0.16666666666666666), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision], If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 5e-15], 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 46.8

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 46.8%

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

   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 19.7

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

   8. Applied rewrites 19.7%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 19.7

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

   11. Applied rewrites 19.7%

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

   if -0.0200000000000000004 < (sin.f64 x) < 4.99999999999999999e-15

   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 73.9

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

   5. Applied rewrites 73.9%

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

   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 73.9

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

   8. Applied rewrites 73.9%

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

   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 73.9%

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

   if 4.99999999999999999e-15 < (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 62.0

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 62.0%

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

   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 23.1

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

   8. Applied rewrites 23.1%

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

Alternative 15: 40.2% accurate, 0.9× speedup

Math

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

FPCore

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

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if ((sin(x) * (sinh(y) / y)) <= 0.01) {
		tmp = fma(-0.16666666666666666, (x * x), 1.0) * 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)) <= 0.01)
		tmp = Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * 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], 0.01], N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $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)) < 0.0100000000000000002

   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 58.4

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 58.4%

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

   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 43.5

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

   8. Applied rewrites 43.5%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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 68.1

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

   5. Applied rewrites 68.1%

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

   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 30.5

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

   8. Applied rewrites 30.5%

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

   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 27.4%

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

Alternative 16: 40.2% accurate, 0.9× speedup

Math

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

FPCore

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

C

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

Julia

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

Wolfram

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

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (*.f64 (sin.f64 x) (/.f64 (sinh.f64 y) y)) < 0.0100000000000000002

   1. Initial program 100.0%

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

   3. Taylor expanded in y around 0

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

      1. lift-sin.f64 58.4

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 58.4%

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

   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 43.5

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

   8. Applied rewrites 43.5%

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

   if 0.0100000000000000002 < (*.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 68.1

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

   5. Applied rewrites 68.1%

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

   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 30.5

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

   8. Applied rewrites 30.5%

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

   9. Taylor expanded in y around inf

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

       1. pow2 N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-*.f64 N/A

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

       4. lift-*.f64 30.1

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

   11. Applied rewrites 30.1%

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

   12. Taylor expanded in x around 0

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

   14. Applied rewrites 27.3%

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

Alternative 17: 57.9% accurate, 1.3× speedup

Math

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

FPCore

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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} + \frac{1}{5040} \cdot {y}^{2}\right)\right)\right)} \]
   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 91.9

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

   5. Applied rewrites 91.9%

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

   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 27.8

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

   8. Applied rewrites 27.8%

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

   if -0.0200000000000000004 < (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 95.3

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

   5. Applied rewrites 95.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 65.6

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

   8. Applied rewrites 65.6%

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

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

   10. Applied rewrites 65.6%

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

Alternative 18: 57.9% accurate, 1.3× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq 5 \cdot 10^{-15}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(0.0001984126984126984, y \cdot y, 0.008333333333333333\right), y \cdot y, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(y \cdot y, 0.008333333333333333, 0.16666666666666666\right), y \cdot y, 1\right)\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) 5e-15)
   (*
    (* (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 (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666) (* y y) 1.0))))

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= 5e-15) {
		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(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	}
	return tmp;
}

Julia

function code(x, y)
	tmp = 0.0
	if (sin(x) <= 5e-15)
		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(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

code[x_, y_] := If[LessEqual[N[Sin[x], $MachinePrecision], 5e-15], 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[(N[(y * y), $MachinePrecision] * 0.008333333333333333 + 0.16666666666666666), $MachinePrecision] * N[(y * y), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < 4.99999999999999999e-15

   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 93.2

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

   5. Applied rewrites 93.2%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + \frac{-1}{6} \cdot {x}^{2}\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 64.3

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

   8. Applied rewrites 64.3%

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

   if 4.99999999999999999e-15 < (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

      \[\leadsto \sin x \cdot \color{blue}{\left(1 + {y}^{2} \cdot \left(\frac{1}{6} + \frac{1}{120} \cdot {y}^{2}\right)\right)} \]
   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 92.8

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

   5. Applied rewrites 92.8%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

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

      1. *-commutative N/A

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

      2. lower-*.f64 N/A

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

      3. +-commutative N/A

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

      4. *-commutative N/A

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

      5. lower-fma.f64 N/A

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

      6. metadata-eval N/A

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

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

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

      8. *-commutative N/A

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

      9. metadata-eval N/A

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

      10. metadata-eval N/A

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

      11. lower-fma.f64 N/A

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

      12. unpow2 N/A

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

      13. lower-*.f64 N/A

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

      14. unpow2 N/A

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

      15. lower-*.f64 27.0

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

   8. Applied rewrites 27.0%

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

Alternative 19: 57.9% accurate, 1.3× speedup

Math

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

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (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 (* (* x x) 0.008333333333333333) (* x x) 1.0) x)
    (fma (fma 0.008333333333333333 (* y y) 0.16666666666666666) (* y y) 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(((x * x) * 0.008333333333333333), (x * x), 1.0) * x) * fma(fma(0.008333333333333333, (y * y), 0.16666666666666666), (y * y), 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(Float64(Float64(x * x) * 0.008333333333333333), Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(fma(0.008333333333333333, Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

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

Derivation

1. Split input into 2 regimes

2. if (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 93.3

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

   5. Applied rewrites 93.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + \frac{-1}{6} \cdot {x}^{2}\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 64.6

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

   8. Applied rewrites 64.6%

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

   if 0.0100000000000000002 < (sin.f64 x)

   1. Initial program 99.9%

      \[\sin x \cdot \frac{\sinh y}{y} \]
   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 96.6

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

   5. Applied rewrites 96.6%

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

   6. 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 23.9

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

   8. Applied rewrites 23.9%

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

   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. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 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 23.9

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

   11. Applied rewrites 23.9%

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

   12. Taylor expanded in y around 0

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

   14. Applied rewrites 23.9%

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

Alternative 20: 57.4% accurate, 1.5× speedup

Math

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

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) -0.02)
   (*
    (* (* (* x x) -0.16666666666666666) x)
    (fma (fma (* y y) 0.008333333333333333 0.16666666666666666) (* y y) 1.0))
   (*
    x
    (fma
     (fma
      (fma 0.0001984126984126984 (* y y) 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 = (((x * x) * -0.16666666666666666) * x) * fma(fma((y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), (y * y), 1.0);
	} else {
		tmp = x * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, (y * y), 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(x * x) * -0.16666666666666666) * x) * fma(fma(Float64(y * y), 0.008333333333333333, 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	else
		tmp = Float64(x * fma(fma(fma(0.0001984126984126984, Float64(y * y), 0.008333333333333333), Float64(y * y), 0.16666666666666666), Float64(y * y), 1.0));
	end
	return tmp
end

Wolfram

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

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 72.3

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

   5. Applied rewrites 72.3%

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

   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 25.5

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

   8. Applied rewrites 25.5%

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

   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. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 25.5

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

   11. Applied rewrites 25.5%

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

   12. Taylor expanded in y around 0

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

       1. +-commutative N/A

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

       2. *-commutative N/A

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

       3. lower-fma.f64 N/A

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

       4. +-commutative N/A

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

       5. *-commutative N/A

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

       6. lower-fma.f64 N/A

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

       7. pow2 N/A

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

       8. lift-*.f64 N/A

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

       9. pow2 N/A

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

       10. lift-*.f64 26.7

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

   14. Applied rewrites 26.7%

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

   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 95.3

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

   5. Applied rewrites 95.3%

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

   6. Taylor expanded in x around 0

      \[\leadsto \color{blue}{\left(x \cdot \left(1 + {x}^{2} \cdot \left(\frac{1}{120} \cdot {x}^{2} - \frac{1}{6}\right)\right)\right)} \cdot \mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(\frac{1}{5040}, y \cdot y, \frac{1}{120}\right), y \cdot y, \frac{1}{6}\right), y \cdot y, 1\right) \]
   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 65.6

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

   8. Applied rewrites 65.6%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 65.3%

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

Alternative 21: 47.9% accurate, 1.6× speedup

Math

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;\sin x \leq 5 \cdot 10^{-15}:\\ \;\;\;\;\left(\mathsf{fma}\left(-0.16666666666666666, x \cdot x, 1\right) \cdot x\right) \cdot \mathsf{fma}\left(y, y \cdot 0.16666666666666666, 1\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\mathsf{fma}\left(\mathsf{fma}\left(x \cdot x, 0.008333333333333333, -0.16666666666666666\right), x \cdot x, 1\right) \cdot x\\ \end{array} \end{array} \]

FPCore

(FPCore (x y)
 :precision binary64
 (if (<= (sin x) 5e-15)
   (*
    (* (fma -0.16666666666666666 (* x x) 1.0) 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) <= 5e-15) {
		tmp = (fma(-0.16666666666666666, (x * x), 1.0) * 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) <= 5e-15)
		tmp = Float64(Float64(fma(-0.16666666666666666, Float64(x * x), 1.0) * x) * fma(y, Float64(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], 5e-15], N[(N[(N[(-0.16666666666666666 * N[(x * x), $MachinePrecision] + 1.0), $MachinePrecision] * x), $MachinePrecision] * N[(y * N[(y * 0.16666666666666666), $MachinePrecision] + 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 2 regimes

2. if (sin.f64 x) < 4.99999999999999999e-15

   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 73.2

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

   5. Applied rewrites 73.2%

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

   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 52.1

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

   8. Applied rewrites 52.1%

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

      1. lift-*.f64 N/A

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

      2. lift-fma.f64 N/A

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

      3. associate-*l* N/A

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

      4. lower-fma.f64 N/A

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

      5. lower-*.f64 52.1

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

   10. Applied rewrites 52.1%

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

   if 4.99999999999999999e-15 < (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 62.0

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 62.0%

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

   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 23.1

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

   8. Applied rewrites 23.1%

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

Alternative 22: 29.8% accurate, 1.8× speedup

Math

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

FPCore

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

C

double code(double x, double y) {
	double tmp;
	if (sin(x) <= -0.02) {
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * 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) <= (-0.02d0)) then
        tmp = ((x * x) * (-0.16666666666666666d0)) * 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) <= -0.02) {
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	} else {
		tmp = x;
	}
	return tmp;
}

Python

def code(x, y):
	tmp = 0
	if math.sin(x) <= -0.02:
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x
	else:
		tmp = x
	return tmp

Julia

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

MATLAB

function tmp_2 = code(x, y)
	tmp = 0.0;
	if (sin(x) <= -0.02)
		tmp = ((x * x) * -0.16666666666666666) * x;
	else
		tmp = x;
	end
	tmp_2 = tmp;
end

Wolfram

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

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 46.8

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 46.8%

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

   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 19.7

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

   8. Applied rewrites 19.7%

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

   9. Taylor expanded in x around inf

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

       1. *-commutative N/A

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

       2. lower-*.f64 N/A

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

       3. pow2 N/A

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

       4. lift-*.f64 19.7

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

   11. Applied rewrites 19.7%

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

   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

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

      1. lift-sin.f64 54.6

         \[\leadsto \sin x \]

   5. Applied rewrites 54.6%

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

   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 33.8

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

   8. Applied rewrites 33.8%

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

   9. Taylor expanded in x around 0

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

   11. Applied rewrites 30.0%

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

Alternative 23: 26.2% 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 52.1

      \[\leadsto \sin x \]

5. Applied rewrites 52.1%

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

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 29.3

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

8. Applied rewrites 29.3%

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

9. Taylor expanded in x around 0

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

11. Applied rewrites 21.4%

    \[\leadsto x \]
12. Add Preprocessing

Reproduce

herbie shell --seed 2025085 
(FPCore (x y)
  :name "Linear.Quaternion:$ccos from linear-1.19.1.3"
  :precision binary64
  (* (sin x) (/ (sinh y) y)))