Average Error: 37.2 → 23.3
Time: 55.5s
Precision: 64
Internal Precision: 3392
\[0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\]
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{im - re}\right) \le -2.3434815907189624 \cdot 10^{-85}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(\left(\sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}}\right) \cdot \sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}}\right)\\ \mathbf{if}\;2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{im - re}\right) \le 0.0:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(re + re\right)}\\ \mathbf{if}\;2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{im - re}\right) \le 6.462285404558625 \cdot 10^{-190}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{-2 \cdot re}\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{im - re}\right)}\\ \end{array}\]

Error

Bits error versus re

Bits error versus im

Try it out

Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Target

Original37.2
Target32.1
Herbie23.3
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;re \lt 0:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \left(\sqrt{2} \cdot \sqrt{\frac{im \cdot im}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}}\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\\ \end{array}\]

Derivation

  1. Split input into 4 regimes
  2. if (* 2.0 (* im (/ im (- im re)))) < -2.3434815907189624e-85

    1. Initial program 32.2

      \[0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied add-cube-cbrt32.9

      \[\leadsto 0.5 \cdot \color{blue}{\left(\left(\sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}} \cdot \sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}}\right) \cdot \sqrt[3]{\sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}}\right)}\]

    if -2.3434815907189624e-85 < (* 2.0 (* im (/ im (- im re)))) < 0.0

    1. Initial program 37.4

      \[0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\]
    2. Taylor expanded around inf 26.5

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\color{blue}{re} + re\right)}\]

    if 0.0 < (* 2.0 (* im (/ im (- im re)))) < 6.462285404558625e-190

    1. Initial program 61.4

      \[0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied flip-+61.5

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \color{blue}{\frac{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re \cdot re}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}}}\]
    4. Applied simplify41.0

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \frac{\color{blue}{im \cdot im}}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}}\]
    5. Using strategy rm
    6. Applied *-un-lft-identity41.0

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \frac{im \cdot im}{\color{blue}{1 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)}}}\]
    7. Applied times-frac32.9

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \color{blue}{\left(\frac{im}{1} \cdot \frac{im}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}\right)}}\]
    8. Applied simplify32.9

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\color{blue}{im} \cdot \frac{im}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}\right)}\]
    9. Taylor expanded around -inf 13.7

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{\color{blue}{-2 \cdot re}}\right)}\]

    if 6.462285404558625e-190 < (* 2.0 (* im (/ im (- im re))))

    1. Initial program 37.2

      \[0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re\right)}\]
    2. Using strategy rm
    3. Applied flip-+37.2

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \color{blue}{\frac{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re \cdot re}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}}}\]
    4. Applied simplify30.0

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \frac{\color{blue}{im \cdot im}}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}}\]
    5. Using strategy rm
    6. Applied *-un-lft-identity30.0

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \frac{im \cdot im}{\color{blue}{1 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)}}}\]
    7. Applied times-frac30.3

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \color{blue}{\left(\frac{im}{1} \cdot \frac{im}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}\right)}}\]
    8. Applied simplify30.3

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(\color{blue}{im} \cdot \frac{im}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re}\right)}\]
    9. Taylor expanded around 0 13.7

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2.0 \cdot \left(im \cdot \frac{im}{\color{blue}{im} - re}\right)}\]
  3. Recombined 4 regimes into one program.

Runtime

Time bar (total: 55.5s)Debug logProfile

herbie shell --seed '#(1072936661 1621281212 3440817831 3219514234 460296804 1258167384)' 
(FPCore (re im)
  :name "math.sqrt on complex, real part"

  :herbie-target
  (if (< re 0) (* 0.5 (* (sqrt 2) (sqrt (/ (* im im) (- (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re))))) (* 0.5 (sqrt (* 2.0 (+ (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re)))))

  (* 0.5 (sqrt (* 2.0 (+ (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re)))))