Average Error: 44.0 → 0.2
Time: 32.7s
Precision: 64
Internal Precision: 128
\[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
\[\frac{-2 \cdot c}{\frac{\sqrt{{\left(b \cdot b\right)}^{3} - {\left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right)}^{3}}}{\sqrt{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) + \left(\left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right) \cdot \left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right)\right)}} + b}\]

Error

Bits error versus a

Bits error versus b

Bits error versus c

Try it out

Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Initial program 44.0

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}\]
  2. Simplified44.0

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b}{2 \cdot a}}\]
  3. Using strategy rm
  4. Applied flip--44.0

    \[\leadsto \frac{\color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b}}}{2 \cdot a}\]
  5. Applied associate-/l/44.0

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} \cdot \sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} - b \cdot b}{\left(2 \cdot a\right) \cdot \left(\sqrt{b \cdot b - \left(c \cdot a\right) \cdot 4} + b\right)}}\]
  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. Using strategy rm
  11. Applied flip3--0.2

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\sqrt{\color{blue}{\frac{{\left(b \cdot b\right)}^{3} - {\left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right)}^{3}}{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) + \left(\left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right) \cdot \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right)\right)}}} + b}\]
  12. Applied sqrt-div0.2

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\color{blue}{\frac{\sqrt{{\left(b \cdot b\right)}^{3} - {\left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right)}^{3}}}{\sqrt{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) + \left(\left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right) \cdot \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(\left(c \cdot a\right) \cdot 4\right)\right)}}} + b}\]
  13. Final simplification0.2

    \[\leadsto \frac{-2 \cdot c}{\frac{\sqrt{{\left(b \cdot b\right)}^{3} - {\left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right)}^{3}}}{\sqrt{\left(b \cdot b\right) \cdot \left(b \cdot b\right) + \left(\left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right) \cdot \left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right) + \left(b \cdot b\right) \cdot \left(4 \cdot \left(c \cdot a\right)\right)\right)}} + b}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2019007 
(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: 31.5s)Debug log

sample195.0ms

Algorithm
intervals

simplify59.0ms

Counts
1 → 1
Calls

1 calls. Slowest were:

59.0ms
(/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (* 2 a))

prune10.0ms

Pruning

1 alts after pruning (1 fresh and 0 done)

Merged error: 45.7b

localize37.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

40.0b
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.2b
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

rewrite39.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 59
Calls

4 calls. Slowest were:

20.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
12.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
3.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))

series245.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

90.0ms
(/ (- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b) (* 2 a))
79.0ms
(- (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
40.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
35.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.2s

Counts
32 → 71
Calls

32 calls. Slowest were:

369.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
242.0ms
(- (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (* b b))
219.0ms
(- (pow (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) 3) (pow b 3))

prune592.0ms

Pruning

5 alts after pruning (5 fresh and 0 done)

Merged error: 0.2b

localize23.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

0.3b
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
0.1b
(- (* b b) (* (* c a) 4))
0.1b
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
0.1b
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))

rewrite52.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 60
Calls

4 calls. Slowest were:

24.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
14.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
10.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)

series322.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

148.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
92.0ms
(* (* 2 a) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
54.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
27.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify3.4s

Counts
33 → 72
Calls

33 calls. Slowest were:

900.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
758.0ms
(/ (* (* (* (* 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))))
320.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))

prune940.0ms

Pruning

8 alts after pruning (8 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite61.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 77
Calls

4 calls. Slowest were:

30.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
16.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
10.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

series228.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

122.0ms
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
68.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
34.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))
5.0ms
(/ (* (* c -4) a) (* 2 a))

simplify13.9s

Counts
62 → 89
Calls

62 calls. Slowest were:

1.1s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (cbrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
1.1s
(/ (/ (* (* c -4) a) (* 2 a)) (sqrt (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
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)))

prune1.1s

Pruning

7 alts after pruning (7 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

localize12.0ms

Local error

Found 4 expressions with local error:

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

rewrite24.0ms

Algorithm
rewrite-expression-head
Counts
4 → 57
Calls

4 calls. Slowest were:

12.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
8.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
2.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

series283.0ms

Counts
4 → 12
Calls

4 calls. Slowest were:

133.0ms
(/ (* -2 c) (+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b))
66.0ms
(sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))
46.0ms
(+ (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)
37.0ms
(- (* b b) (* (* c a) 4))

simplify2.0s

Counts
32 → 69
Calls

32 calls. Slowest were:

356.0ms
(sqrt (- (pow (* b b) 3) (pow (* (* c a) 4) 3)))
261.0ms
(+ (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4)))) (- (* b b) (* (sqrt (- (* b b) (* (* c a) 4))) b)))
147.0ms
(sqrt (- (* (* b b) (* b b)) (* (* (* c a) 4) (* (* c a) 4))))

prune626.0ms

Pruning

6 alts after pruning (6 fresh and 0 done)

Merged error: 0b

regimes200.0ms

Accuracy

0% (0.2b remaining)

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

bsearch6.0ms

end0.0ms

sample4.9s

Algorithm
intervals