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Precision: 64
\[0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)}\]
↓
\[\begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \cdot im \le 2.23420910232322685 \cdot 10^{-163} \lor \neg \left(im \cdot im \le 6.8486120940779959 \cdot 10^{-98} \lor \neg \left(im \cdot im \le 1123211316354332.8 \lor \neg \left(im \cdot im \le 1.7186702316517893 \cdot 10^{70}\right)\right)\right):\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(1 \cdot \left(\mathsf{hypot}\left(re, im\right) - re\right)\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \frac{{im}^{2} + 0}{re + \mathsf{hypot}\left(re, im\right)}}\\ \end{array}\]
0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)}
↓
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;im \cdot im \le 2.23420910232322685 \cdot 10^{-163} \lor \neg \left(im \cdot im \le 6.8486120940779959 \cdot 10^{-98} \lor \neg \left(im \cdot im \le 1123211316354332.8 \lor \neg \left(im \cdot im \le 1.7186702316517893 \cdot 10^{70}\right)\right)\right):\\
\;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(1 \cdot \left(\mathsf{hypot}\left(re, im\right) - re\right)\right)}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \frac{{im}^{2} + 0}{re + \mathsf{hypot}\left(re, im\right)}}\\

\end{array}
double code(double re, double im) {
	return (0.5 * sqrt((2.0 * (sqrt(((re * re) + (im * im))) - re))));
}
↓
double code(double re, double im) {
	double temp;
	if ((((im * im) <= 2.234209102323227e-163) || !(((im * im) <= 6.848612094077996e-98) || !(((im * im) <= 1123211316354332.8) || !((im * im) <= 1.7186702316517893e+70))))) {
		temp = (0.5 * sqrt((2.0 * (1.0 * (hypot(re, im) - re)))));
	} else {
		temp = (0.5 * sqrt((2.0 * ((pow(im, 2.0) + 0.0) / (re + hypot(re, im))))));
	}
	return temp;
}

Error

Bits error versus re

Bits error versus im

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Your Program's Arguments

Results

Enter valid numbers for all inputs

Derivation

  1. Split input into 2 regimes

  2. if (* im im) < 2.234209102323227e-163 or 6.848612094077996e-98 < (* im im) < 1123211316354332.8 or 1.7186702316517893e+70 < (* im im)

    1. Initial program 40.2

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

    3. Applied *-un-lft-identity40.2

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - \color{blue}{1 \cdot re}\right)}\]

    4. Applied *-un-lft-identity40.2

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\color{blue}{1 \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im}} - 1 \cdot re\right)}\]

    5. Applied distribute-lft-out--40.2

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \color{blue}{\left(1 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)\right)}}\]

    6. Simplified12.9

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(1 \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{hypot}\left(re, im\right) - re\right)}\right)}\]

    if 2.234209102323227e-163 < (* im im) < 6.848612094077996e-98 or 1123211316354332.8 < (* im im) < 1.7186702316517893e+70

    1. Initial program 24.9

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

    3. Applied flip--34.4

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \color{blue}{\frac{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} \cdot \sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re \cdot re}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re}}}\]

    4. Simplified25.9

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \frac{\color{blue}{{im}^{2} + 0}}{\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} + re}}\]

    5. Simplified21.0

      \[\leadsto 0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \frac{{im}^{2} + 0}{\color{blue}{re + \mathsf{hypot}\left(re, im\right)}}}\]
  3. Recombined 2 regimes into one program.

  4. Final simplification13.7

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;im \cdot im \le 2.23420910232322685 \cdot 10^{-163} \lor \neg \left(im \cdot im \le 6.8486120940779959 \cdot 10^{-98} \lor \neg \left(im \cdot im \le 1123211316354332.8 \lor \neg \left(im \cdot im \le 1.7186702316517893 \cdot 10^{70}\right)\right)\right):\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(1 \cdot \left(\mathsf{hypot}\left(re, im\right) - re\right)\right)}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \frac{{im}^{2} + 0}{re + \mathsf{hypot}\left(re, im\right)}}\\ \end{array}\]

Reproduce

herbie shell --seed 2020057 +o rules:numerics
(FPCore (re im)
  :name "math.sqrt on complex, imaginary part, im greater than 0 branch"
  :precision binary64
  (* 0.5 (sqrt (* 2 (- (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re)))))