0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re\right)}
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;\sqrt{re \cdot re + im \cdot im} - re \leq 0:\\
\;\;\;\;0.5 \cdot \left(im \cdot {re}^{-0.5}\right)\\
\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;0.5 \cdot \sqrt{2 \cdot \left(\mathsf{hypot}\left(re, im\right) - re\right)}\\
\end{array}
(FPCore (re im) :precision binary64 (* 0.5 (sqrt (* 2.0 (- (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re)))))
(FPCore (re im) :precision binary64 (if (<= (- (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re) 0.0) (* 0.5 (* im (pow re -0.5))) (* 0.5 (sqrt (* 2.0 (- (hypot re im) re))))))
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 tmp;
if ((sqrt((re * re) + (im * im)) - re) <= 0.0) {
tmp = 0.5 * (im * pow(re, -0.5));
} else {
tmp = 0.5 * sqrt(2.0 * (hypot(re, im) - re));
}
return tmp;
}



Bits error versus re



Bits error versus im
Results
if (-.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 re re) (*.f64 im im))) re) < 0.0Initial program 58.6
Simplified52.0
Taylor expanded in im around 0 6.4
Applied egg5.9
if 0.0 < (-.f64 (sqrt.f64 (+.f64 (*.f64 re re) (*.f64 im im))) re) Initial program 34.8
Simplified6.4
Final simplification6.4
herbie shell --seed 2022125
(FPCore (re im)
:name "math.sqrt on complex, imaginary part, im greater than 0 branch"
:precision binary64
:pre (> im 0.0)
(* 0.5 (sqrt (* 2.0 (- (sqrt (+ (* re re) (* im im))) re)))))