Average Error: 43.9 → 0.2
Time: 38.4s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{-2 \cdot c}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 43.9

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Initial simplification43.9

    \[\leadsto \frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--43.9

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/43.9

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  6. Simplified0.4

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}\]
  7. Using strategy rm
  8. Applied associate-/r*0.2

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\frac{\left(c \cdot -4\right) \cdot a}{2 \cdot a}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}\]
  9. Taylor expanded around 0 0.2

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{-2 \cdot c}}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}\]
  10. Final simplification0.2

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\sqrt{b \cdot b - 4 \cdot \left(a \cdot c\right)} + b}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2018362 
(FPCore (a b c)
  :name "Quadratic roots, medium range"
  :pre (and (< 1.1102230246251565e-16 a 9007199254740992.0) (< 1.1102230246251565e-16 b 9007199254740992.0) (< 1.1102230246251565e-16 c 9007199254740992.0))
  (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a)))

Details

Time bar (total: 29.8s)Debug log

start280.0ms

Algorithm
intervals

setup111.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 44.7b

localize26.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

40.8b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.2b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite41.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

23.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
10.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

series250.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

75.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
74.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
57.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
44.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.3s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

402.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
390.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
231.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune823.0ms

Pruning

4 alts after pruning (4 fresh and 0 done)

Merged error: 0.3b

localize13.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.4b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

rewrite60.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

29.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
12.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

series346.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

165.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
75.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
63.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
42.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.9s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

1.1s
(/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* (* 2 a) (* 2 a)) (* 2 a)) (* (* (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
981.0ms
(/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))))
355.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune1.0s

Pruning

9 alts after pruning (9 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize7.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.2b
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

rewrite46.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 77
Calls

4 calls. Slowest were:

20.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
14.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
8.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

series271.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

178.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
58.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
29.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))
7.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

simplify15.4s

Counts
62 → 89
Calls

62 calls. Slowest were:

1.2s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (cbrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
1.2s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (sqrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
1.2s
(/ (/ (* (* (* (* c -4) a) (* (* c -4) a)) (* (* c -4) a)) (* (* (* 2 a) (* 2 a)) (* 2 a))) (* (* (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune1.3s

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.2b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.2b
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite45.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

21.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
15.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
4.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series307.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

150.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
68.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
45.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
45.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.2s

Counts
32 → 69
Calls

32 calls. Slowest were:

473.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
303.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
159.0ms
(- (* 2 b) (* 2 (/ (* a c) b)))

prune822.0ms

Pruning

7 alts after pruning (6 fresh and 1 done)

Merged error: 0b

regimes249.0ms

Accuracy

0% (0.1b remaining)

Error of 0.2b against oracle of 0.0b and baseline of 0.2b

bsearch3.0ms