The quadratic formula (r1)

Percentage Accurate: 52.5% → 85.5%
Time: 14.0s
Alternatives: 12
Speedup: 11.6×

Specification

?
\[\begin{array}{l} \\ \frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4.0 a) c)))) (* 2.0 a)))
double code(double a, double b, double c) {
	return (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    code = (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0d0 * a) * c)))) / (2.0d0 * a)
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	return (-b + Math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
}
def code(a, b, c):
	return (-b + math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a)
function code(a, b, c)
	return Float64(Float64(Float64(-b) + sqrt(Float64(Float64(b * b) - Float64(Float64(4.0 * a) * c)))) / Float64(2.0 * a))
end
function tmp = code(a, b, c)
	tmp = (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
end
code[a_, b_, c_] := N[(N[((-b) + N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] - N[(N[(4.0 * a), $MachinePrecision] * c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(2.0 * a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}
\end{array}

Sampling outcomes in binary64 precision:

Local Percentage Accuracy vs ?

The average percentage accuracy by input value. Horizontal axis shows value of an input variable; the variable is choosen in the title. Vertical axis is accuracy; higher is better. Red represent the original program, while blue represents Herbie's suggestion. These can be toggled with buttons below the plot. The line is an average while dots represent individual samples.

Accuracy vs Speed?

Herbie found 12 alternatives:

AlternativeAccuracySpeedup
The accuracy (vertical axis) and speed (horizontal axis) of each alternatives. Up and to the right is better. The red square shows the initial program, and each blue circle shows an alternative.The line shows the best available speed-accuracy tradeoffs.

Initial Program: 52.5% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4.0 a) c)))) (* 2.0 a)))
double code(double a, double b, double c) {
	return (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    code = (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0d0 * a) * c)))) / (2.0d0 * a)
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	return (-b + Math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
}
def code(a, b, c):
	return (-b + math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a)
function code(a, b, c)
	return Float64(Float64(Float64(-b) + sqrt(Float64(Float64(b * b) - Float64(Float64(4.0 * a) * c)))) / Float64(2.0 * a))
end
function tmp = code(a, b, c)
	tmp = (-b + sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))) / (2.0 * a);
end
code[a_, b_, c_] := N[(N[((-b) + N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] - N[(N[(4.0 * a), $MachinePrecision] * c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]), $MachinePrecision] / N[(2.0 * a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a}
\end{array}

Alternative 1: 85.5% accurate, 0.9× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+150}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.9 \cdot 10^{-46}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}}{a \cdot 2} - \frac{b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -5e+150)
   (- 0.0 (/ b a))
   (if (<= b 1.9e-46)
     (- (/ (sqrt (+ (* b b) (* a (* c -4.0)))) (* a 2.0)) (/ b (* a 2.0)))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e+150) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 1.9e-46) {
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) / (a * 2.0)) - (b / (a * 2.0));
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-5d+150)) then
        tmp = 0.0d0 - (b / a)
    else if (b <= 1.9d-46) then
        tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * (-4.0d0))))) / (a * 2.0d0)) - (b / (a * 2.0d0))
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e+150) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 1.9e-46) {
		tmp = (Math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) / (a * 2.0)) - (b / (a * 2.0));
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -5e+150:
		tmp = 0.0 - (b / a)
	elif b <= 1.9e-46:
		tmp = (math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) / (a * 2.0)) - (b / (a * 2.0))
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -5e+150)
		tmp = Float64(0.0 - Float64(b / a));
	elseif (b <= 1.9e-46)
		tmp = Float64(Float64(sqrt(Float64(Float64(b * b) + Float64(a * Float64(c * -4.0)))) / Float64(a * 2.0)) - Float64(b / Float64(a * 2.0)));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -5e+150)
		tmp = 0.0 - (b / a);
	elseif (b <= 1.9e-46)
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) / (a * 2.0)) - (b / (a * 2.0));
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -5e+150], N[(0.0 - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 1.9e-46], N[(N[(N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] + N[(a * N[(c * -4.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] / N[(a * 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision] - N[(b / N[(a * 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+150}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 1.9 \cdot 10^{-46}:\\
\;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}}{a \cdot 2} - \frac{b}{a \cdot 2}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -5.00000000000000009e150

    1. Initial program 47.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified47.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right) \]
      2. distribute-neg-frac2N/A

        \[\leadsto \frac{b}{\color{blue}{\mathsf{neg}\left(a\right)}} \]
      3. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{b}{-1 \cdot \color{blue}{a}} \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(-1 \cdot a\right)}\right) \]
      5. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \left(\mathsf{neg}\left(a\right)\right)\right) \]
      6. neg-lowering-neg.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{neg.f64}\left(a\right)\right) \]
    7. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{-a}} \]

    if -5.00000000000000009e150 < b < 1.8999999999999998e-46

    1. Initial program 88.0%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified88.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. div-subN/A

        \[\leadsto \frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}}{a \cdot 2} - \color{blue}{\frac{b}{a \cdot 2}} \]
      2. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}}{a \cdot 2}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      4. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      5. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      6. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), \left(a \cdot 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      9. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right), \left(\frac{b}{a \cdot 2}\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(a \cdot 2\right)}\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f6488.0%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{*.f64}\left(a, \color{blue}{2}\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr88.0%

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

    if 1.8999999999999998e-46 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification89.2%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+150}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.9 \cdot 10^{-46}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}}{a \cdot 2} - \frac{b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 2: 85.4% accurate, 0.9× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+157}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 3.5 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -5e+157)
   (- 0.0 (/ b a))
   (if (<= b 3.5e-50)
     (/ (- (sqrt (+ (* b b) (* a (* c -4.0)))) b) (* a 2.0))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e+157) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 3.5e-50) {
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) / (a * 2.0);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-5d+157)) then
        tmp = 0.0d0 - (b / a)
    else if (b <= 3.5d-50) then
        tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * (-4.0d0))))) - b) / (a * 2.0d0)
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e+157) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 3.5e-50) {
		tmp = (Math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) / (a * 2.0);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -5e+157:
		tmp = 0.0 - (b / a)
	elif b <= 3.5e-50:
		tmp = (math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) / (a * 2.0)
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -5e+157)
		tmp = Float64(0.0 - Float64(b / a));
	elseif (b <= 3.5e-50)
		tmp = Float64(Float64(sqrt(Float64(Float64(b * b) + Float64(a * Float64(c * -4.0)))) - b) / Float64(a * 2.0));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -5e+157)
		tmp = 0.0 - (b / a);
	elseif (b <= 3.5e-50)
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) / (a * 2.0);
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -5e+157], N[(0.0 - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 3.5e-50], N[(N[(N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] + N[(a * N[(c * -4.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - b), $MachinePrecision] / N[(a * 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+157}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 3.5 \cdot 10^{-50}:\\
\;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -4.99999999999999976e157

    1. Initial program 47.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified47.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right) \]
      2. distribute-neg-frac2N/A

        \[\leadsto \frac{b}{\color{blue}{\mathsf{neg}\left(a\right)}} \]
      3. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{b}{-1 \cdot \color{blue}{a}} \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(-1 \cdot a\right)}\right) \]
      5. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \left(\mathsf{neg}\left(a\right)\right)\right) \]
      6. neg-lowering-neg.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{neg.f64}\left(a\right)\right) \]
    7. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{-a}} \]

    if -4.99999999999999976e157 < b < 3.49999999999999997e-50

    1. Initial program 88.0%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified88.0%

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

    if 3.49999999999999997e-50 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification89.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{+157}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 3.5 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 3: 85.5% accurate, 0.9× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -1.6 \cdot 10^{+138}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 9.5 \cdot 10^{-51}:\\ \;\;\;\;\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right) \cdot \frac{0.5}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -1.6e+138)
   (- 0.0 (/ b a))
   (if (<= b 9.5e-51)
     (* (- (sqrt (+ (* b b) (* a (* c -4.0)))) b) (/ 0.5 a))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -1.6e+138) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 9.5e-51) {
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) * (0.5 / a);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-1.6d+138)) then
        tmp = 0.0d0 - (b / a)
    else if (b <= 9.5d-51) then
        tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * (-4.0d0))))) - b) * (0.5d0 / a)
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -1.6e+138) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else if (b <= 9.5e-51) {
		tmp = (Math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) * (0.5 / a);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -1.6e+138:
		tmp = 0.0 - (b / a)
	elif b <= 9.5e-51:
		tmp = (math.sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) * (0.5 / a)
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -1.6e+138)
		tmp = Float64(0.0 - Float64(b / a));
	elseif (b <= 9.5e-51)
		tmp = Float64(Float64(sqrt(Float64(Float64(b * b) + Float64(a * Float64(c * -4.0)))) - b) * Float64(0.5 / a));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -1.6e+138)
		tmp = 0.0 - (b / a);
	elseif (b <= 9.5e-51)
		tmp = (sqrt(((b * b) + (a * (c * -4.0)))) - b) * (0.5 / a);
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -1.6e+138], N[(0.0 - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 9.5e-51], N[(N[(N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] + N[(a * N[(c * -4.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - b), $MachinePrecision] * N[(0.5 / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -1.6 \cdot 10^{+138}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 9.5 \cdot 10^{-51}:\\
\;\;\;\;\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right) \cdot \frac{0.5}{a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -1.6000000000000001e138

    1. Initial program 50.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified50.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right) \]
      2. distribute-neg-frac2N/A

        \[\leadsto \frac{b}{\color{blue}{\mathsf{neg}\left(a\right)}} \]
      3. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{b}{-1 \cdot \color{blue}{a}} \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(-1 \cdot a\right)}\right) \]
      5. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \left(\mathsf{neg}\left(a\right)\right)\right) \]
      6. neg-lowering-neg.f64100.0%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{neg.f64}\left(a\right)\right) \]
    7. Simplified100.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{-a}} \]

    if -1.6000000000000001e138 < b < 9.4999999999999998e-51

    1. Initial program 87.7%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified87.7%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{\frac{a \cdot 2}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      2. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{a \cdot 2} \cdot \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)} \]
      3. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a \cdot 2}\right), \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2 \cdot a}\right), \left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)\right) \]
      5. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{a}\right), \left(\color{blue}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      6. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{a}\right), \left(\sqrt{\color{blue}{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \left(\color{blue}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6487.5%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr87.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)} \]

    if 9.4999999999999998e-51 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification89.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -1.6 \cdot 10^{+138}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 9.5 \cdot 10^{-51}:\\ \;\;\;\;\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right) \cdot \frac{0.5}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 4: 80.5% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -4.5 \cdot 10^{-27}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.75 \cdot 10^{-47}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{-4 \cdot \left(a \cdot c\right)} - b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -4.5e-27)
   (- (/ c b) (/ b a))
   (if (<= b 1.75e-47)
     (/ (- (sqrt (* -4.0 (* a c))) b) (* a 2.0))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -4.5e-27) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 1.75e-47) {
		tmp = (sqrt((-4.0 * (a * c))) - b) / (a * 2.0);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-4.5d-27)) then
        tmp = (c / b) - (b / a)
    else if (b <= 1.75d-47) then
        tmp = (sqrt(((-4.0d0) * (a * c))) - b) / (a * 2.0d0)
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -4.5e-27) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 1.75e-47) {
		tmp = (Math.sqrt((-4.0 * (a * c))) - b) / (a * 2.0);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -4.5e-27:
		tmp = (c / b) - (b / a)
	elif b <= 1.75e-47:
		tmp = (math.sqrt((-4.0 * (a * c))) - b) / (a * 2.0)
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -4.5e-27)
		tmp = Float64(Float64(c / b) - Float64(b / a));
	elseif (b <= 1.75e-47)
		tmp = Float64(Float64(sqrt(Float64(-4.0 * Float64(a * c))) - b) / Float64(a * 2.0));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -4.5e-27)
		tmp = (c / b) - (b / a);
	elseif (b <= 1.75e-47)
		tmp = (sqrt((-4.0 * (a * c))) - b) / (a * 2.0);
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -4.5e-27], N[(N[(c / b), $MachinePrecision] - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 1.75e-47], N[(N[(N[Sqrt[N[(-4.0 * N[(a * c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - b), $MachinePrecision] / N[(a * 2.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -4.5 \cdot 10^{-27}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 1.75 \cdot 10^{-47}:\\
\;\;\;\;\frac{\sqrt{-4 \cdot \left(a \cdot c\right)} - b}{a \cdot 2}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -4.5000000000000002e-27

    1. Initial program 67.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f6496.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified96.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a} + \frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
      2. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} - \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{c}{b}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a}\right)}\right) \]
      5. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a}\right)\right) \]
      6. /-lowering-/.f6496.9%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right)\right) \]
    10. Simplified96.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b} - \frac{b}{a}} \]

    if -4.5000000000000002e-27 < b < 1.7499999999999999e-47

    1. Initial program 83.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified83.8%

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

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\color{blue}{\left(-4 \cdot \left(a \cdot c\right)\right)}\right), b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right) \]
    6. Step-by-step derivation
      1. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-4, \left(a \cdot c\right)\right)\right), b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-4, \left(c \cdot a\right)\right)\right), b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right) \]
      3. *-lowering-*.f6474.9%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(-4, \mathsf{*.f64}\left(c, a\right)\right)\right), b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, 2\right)\right) \]
    7. Simplified74.9%

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

    if 1.7499999999999999e-47 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification85.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -4.5 \cdot 10^{-27}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.75 \cdot 10^{-47}:\\ \;\;\;\;\frac{\sqrt{-4 \cdot \left(a \cdot c\right)} - b}{a \cdot 2}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 5: 80.6% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -8.8 \cdot 10^{-30}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.05 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -8.8e-30)
   (- (/ c b) (/ b a))
   (if (<= b 1.05e-50)
     (/ 0.5 (/ a (- (sqrt (* c (* a -4.0))) b)))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -8.8e-30) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 1.05e-50) {
		tmp = 0.5 / (a / (sqrt((c * (a * -4.0))) - b));
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-8.8d-30)) then
        tmp = (c / b) - (b / a)
    else if (b <= 1.05d-50) then
        tmp = 0.5d0 / (a / (sqrt((c * (a * (-4.0d0)))) - b))
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -8.8e-30) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 1.05e-50) {
		tmp = 0.5 / (a / (Math.sqrt((c * (a * -4.0))) - b));
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -8.8e-30:
		tmp = (c / b) - (b / a)
	elif b <= 1.05e-50:
		tmp = 0.5 / (a / (math.sqrt((c * (a * -4.0))) - b))
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -8.8e-30)
		tmp = Float64(Float64(c / b) - Float64(b / a));
	elseif (b <= 1.05e-50)
		tmp = Float64(0.5 / Float64(a / Float64(sqrt(Float64(c * Float64(a * -4.0))) - b)));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -8.8e-30)
		tmp = (c / b) - (b / a);
	elseif (b <= 1.05e-50)
		tmp = 0.5 / (a / (sqrt((c * (a * -4.0))) - b));
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -8.8e-30], N[(N[(c / b), $MachinePrecision] - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 1.05e-50], N[(0.5 / N[(a / N[(N[Sqrt[N[(c * N[(a * -4.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -8.8 \cdot 10^{-30}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 1.05 \cdot 10^{-50}:\\
\;\;\;\;\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b}}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -8.79999999999999933e-30

    1. Initial program 67.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f6496.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified96.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a} + \frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
      2. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} - \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{c}{b}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a}\right)}\right) \]
      5. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a}\right)\right) \]
      6. /-lowering-/.f6496.9%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right)\right) \]
    10. Simplified96.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b} - \frac{b}{a}} \]

    if -8.79999999999999933e-30 < b < 1.05e-50

    1. Initial program 83.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified83.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6483.6%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr83.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in b around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\color{blue}{\left(-4 \cdot \left(a \cdot c\right)\right)}\right), b\right)\right)\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(\left(a \cdot c\right) \cdot -4\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(\left(c \cdot a\right) \cdot -4\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(c \cdot \left(a \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(c \cdot \left(-4 \cdot a\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \left(-4 \cdot a\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \left(a \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f6474.7%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(a, -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    9. Simplified74.7%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{\color{blue}{c \cdot \left(a \cdot -4\right)}} - b}} \]

    if 1.05e-50 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification85.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -8.8 \cdot 10^{-30}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 1.05 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b}}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 6: 80.6% accurate, 1.0× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -1.1 \cdot 10^{-29}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 2.8 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -1.1e-29)
   (- (/ c b) (/ b a))
   (if (<= b 2.8e-50)
     (* (/ 0.5 a) (- (sqrt (* c (* a -4.0))) b))
     (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c))))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -1.1e-29) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 2.8e-50) {
		tmp = (0.5 / a) * (sqrt((c * (a * -4.0))) - b);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-1.1d-29)) then
        tmp = (c / b) - (b / a)
    else if (b <= 2.8d-50) then
        tmp = (0.5d0 / a) * (sqrt((c * (a * (-4.0d0)))) - b)
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -1.1e-29) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else if (b <= 2.8e-50) {
		tmp = (0.5 / a) * (Math.sqrt((c * (a * -4.0))) - b);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -1.1e-29:
		tmp = (c / b) - (b / a)
	elif b <= 2.8e-50:
		tmp = (0.5 / a) * (math.sqrt((c * (a * -4.0))) - b)
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -1.1e-29)
		tmp = Float64(Float64(c / b) - Float64(b / a));
	elseif (b <= 2.8e-50)
		tmp = Float64(Float64(0.5 / a) * Float64(sqrt(Float64(c * Float64(a * -4.0))) - b));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -1.1e-29)
		tmp = (c / b) - (b / a);
	elseif (b <= 2.8e-50)
		tmp = (0.5 / a) * (sqrt((c * (a * -4.0))) - b);
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -1.1e-29], N[(N[(c / b), $MachinePrecision] - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], If[LessEqual[b, 2.8e-50], N[(N[(0.5 / a), $MachinePrecision] * N[(N[Sqrt[N[(c * N[(a * -4.0), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision] - b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -1.1 \cdot 10^{-29}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\

\mathbf{elif}\;b \leq 2.8 \cdot 10^{-50}:\\
\;\;\;\;\frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b\right)\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 3 regimes
  2. if b < -1.09999999999999995e-29

    1. Initial program 67.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified67.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f6496.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified96.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a} + \frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
      2. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} - \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{c}{b}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a}\right)}\right) \]
      5. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a}\right)\right) \]
      6. /-lowering-/.f6496.9%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right)\right) \]
    10. Simplified96.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b} - \frac{b}{a}} \]

    if -1.09999999999999995e-29 < b < 2.7999999999999998e-50

    1. Initial program 83.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified83.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{\frac{a \cdot 2}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      2. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{a \cdot 2} \cdot \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)} \]
      3. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a \cdot 2}\right), \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{2 \cdot a}\right), \left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)\right) \]
      5. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{a}\right), \left(\color{blue}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      6. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{a}\right), \left(\sqrt{\color{blue}{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \left(\color{blue}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}} - b\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6483.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr83.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)} \]
    7. Taylor expanded in b around 0

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\color{blue}{\left(-4 \cdot \left(a \cdot c\right)\right)}\right), b\right)\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(\left(a \cdot c\right) \cdot -4\right)\right), b\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(\left(c \cdot a\right) \cdot -4\right)\right), b\right)\right) \]
      3. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(c \cdot \left(a \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      4. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(c \cdot \left(-4 \cdot a\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \left(-4 \cdot a\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      6. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \left(a \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f6474.7%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, a\right), \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(a, -4\right)\right)\right), b\right)\right) \]
    9. Simplified74.7%

      \[\leadsto \frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{\color{blue}{c \cdot \left(a \cdot -4\right)}} - b\right) \]

    if 2.7999999999999998e-50 < b

    1. Initial program 18.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6418.4%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr18.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6483.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified83.8%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6484.6%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr84.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 3 regimes into one program.
  4. Final simplification85.1%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -1.1 \cdot 10^{-29}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{elif}\;b \leq 2.8 \cdot 10^{-50}:\\ \;\;\;\;\frac{0.5}{a} \cdot \left(\sqrt{c \cdot \left(a \cdot -4\right)} - b\right)\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 7: 67.7% accurate, 5.8× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -6 \cdot 10^{-309}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -6e-309)
   (- (/ c b) (/ b a))
   (* c (/ 0.5 (+ (* b -0.5) (/ (* a 0.5) (/ b c)))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -6e-309) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-6d-309)) then
        tmp = (c / b) - (b / a)
    else
        tmp = c * (0.5d0 / ((b * (-0.5d0)) + ((a * 0.5d0) / (b / c))))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -6e-309) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else {
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -6e-309:
		tmp = (c / b) - (b / a)
	else:
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))))
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -6e-309)
		tmp = Float64(Float64(c / b) - Float64(b / a));
	else
		tmp = Float64(c * Float64(0.5 / Float64(Float64(b * -0.5) + Float64(Float64(a * 0.5) / Float64(b / c)))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -6e-309)
		tmp = (c / b) - (b / a);
	else
		tmp = c * (0.5 / ((b * -0.5) + ((a * 0.5) / (b / c))));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -6e-309], N[(N[(c / b), $MachinePrecision] - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c * N[(0.5 / N[(N[(b * -0.5), $MachinePrecision] + N[(N[(a * 0.5), $MachinePrecision] / N[(b / c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -6 \cdot 10^{-309}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if b < -6.000000000000001e-309

    1. Initial program 74.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified74.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f6466.4%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified66.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a} + \frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
      2. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} - \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{c}{b}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a}\right)}\right) \]
      5. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a}\right)\right) \]
      6. /-lowering-/.f6468.1%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right)\right) \]
    10. Simplified68.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b} - \frac{b}{a}} \]

    if -6.000000000000001e-309 < b

    1. Initial program 37.9%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified37.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Step-by-step derivation
      1. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
      2. clear-numN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
      3. associate-/l/N/A

        \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      4. associate-/r*N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
      5. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
      6. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
      7. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      10. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f6437.8%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    6. Applied egg-rr37.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    7. Taylor expanded in c around 0

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
    8. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
      2. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      3. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      6. associate-/l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      7. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
      8. /-lowering-/.f6463.6%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    9. Simplified63.6%

      \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
    10. Step-by-step derivation
      1. associate-/r/N/A

        \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)} \cdot \color{blue}{c} \]
      2. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{\frac{1}{2}}{b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}\right), \color{blue}{c}\right) \]
      3. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(b \cdot \frac{-1}{2} + \frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      4. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      5. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      6. associate-*r*N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right) \]
      7. clear-numN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right) \cdot \frac{1}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      8. un-div-invN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{\frac{1}{2} \cdot a}{\frac{b}{c}}\right)\right)\right), c\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{1}{2} \cdot a\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      10. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\left(a \cdot \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      11. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \left(\frac{b}{c}\right)\right)\right)\right), c\right) \]
      12. /-lowering-/.f6464.3%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(a, \frac{1}{2}\right), \mathsf{/.f64}\left(b, c\right)\right)\right)\right), c\right) \]
    11. Applied egg-rr64.3%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}} \cdot c} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification66.2%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -6 \cdot 10^{-309}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;c \cdot \frac{0.5}{b \cdot -0.5 + \frac{a \cdot 0.5}{\frac{b}{c}}}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 8: 67.7% accurate, 9.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{-310}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{c}{b}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b -5e-310) (- (/ c b) (/ b a)) (- 0.0 (/ c b))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e-310) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else {
		tmp = 0.0 - (c / b);
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= (-5d-310)) then
        tmp = (c / b) - (b / a)
    else
        tmp = 0.0d0 - (c / b)
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= -5e-310) {
		tmp = (c / b) - (b / a);
	} else {
		tmp = 0.0 - (c / b);
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= -5e-310:
		tmp = (c / b) - (b / a)
	else:
		tmp = 0.0 - (c / b)
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= -5e-310)
		tmp = Float64(Float64(c / b) - Float64(b / a));
	else
		tmp = Float64(0.0 - Float64(c / b));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= -5e-310)
		tmp = (c / b) - (b / a);
	else
		tmp = 0.0 - (c / b);
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, -5e-310], N[(N[(c / b), $MachinePrecision] - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(0.0 - N[(c / b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq -5 \cdot 10^{-310}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b} - \frac{b}{a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{c}{b}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if b < -4.999999999999985e-310

    1. Initial program 74.4%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified74.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f6466.4%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified66.4%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a} + \frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
      2. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \frac{c}{b} - \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{c}{b}\right), \color{blue}{\left(\frac{b}{a}\right)}\right) \]
      5. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \left(\frac{\color{blue}{b}}{a}\right)\right) \]
      6. /-lowering-/.f6468.1%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(c, b\right), \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right)\right) \]
    10. Simplified68.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b} - \frac{b}{a}} \]

    if -4.999999999999985e-310 < b

    1. Initial program 37.9%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified37.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{c}{b}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{c}{b}\right) \]
      2. neg-sub0N/A

        \[\leadsto 0 - \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
      3. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(\frac{c}{b}\right)}\right) \]
      4. /-lowering-/.f6464.0%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{/.f64}\left(c, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified64.0%

      \[\leadsto \color{blue}{0 - \frac{c}{b}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Add Preprocessing

Alternative 9: 67.5% accurate, 11.6× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq 2.7 \cdot 10^{-289}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{c}{b}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b 2.7e-289) (- 0.0 (/ b a)) (- 0.0 (/ c b))))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= 2.7e-289) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else {
		tmp = 0.0 - (c / b);
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= 2.7d-289) then
        tmp = 0.0d0 - (b / a)
    else
        tmp = 0.0d0 - (c / b)
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= 2.7e-289) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else {
		tmp = 0.0 - (c / b);
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= 2.7e-289:
		tmp = 0.0 - (b / a)
	else:
		tmp = 0.0 - (c / b)
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= 2.7e-289)
		tmp = Float64(0.0 - Float64(b / a));
	else
		tmp = Float64(0.0 - Float64(c / b));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= 2.7e-289)
		tmp = 0.0 - (b / a);
	else
		tmp = 0.0 - (c / b);
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, 2.7e-289], N[(0.0 - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(0.0 - N[(c / b), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq 2.7 \cdot 10^{-289}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{c}{b}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if b < 2.7e-289

    1. Initial program 74.8%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified74.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right) \]
      2. distribute-neg-frac2N/A

        \[\leadsto \frac{b}{\color{blue}{\mathsf{neg}\left(a\right)}} \]
      3. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{b}{-1 \cdot \color{blue}{a}} \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(-1 \cdot a\right)}\right) \]
      5. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \left(\mathsf{neg}\left(a\right)\right)\right) \]
      6. neg-lowering-neg.f6466.5%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{neg.f64}\left(a\right)\right) \]
    7. Simplified66.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{-a}} \]

    if 2.7e-289 < b

    1. Initial program 36.9%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified36.9%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{c}{b}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{c}{b}\right) \]
      2. neg-sub0N/A

        \[\leadsto 0 - \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
      3. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{\left(\frac{c}{b}\right)}\right) \]
      4. /-lowering-/.f6464.9%

        \[\leadsto \mathsf{\_.f64}\left(0, \mathsf{/.f64}\left(c, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified64.9%

      \[\leadsto \color{blue}{0 - \frac{c}{b}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification65.7%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq 2.7 \cdot 10^{-289}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{c}{b}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 10: 42.9% accurate, 11.6× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq 1.3 \cdot 10^{+44}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (if (<= b 1.3e+44) (- 0.0 (/ b a)) (/ c b)))
double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= 1.3e+44) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else {
		tmp = c / b;
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: tmp
    if (b <= 1.3d+44) then
        tmp = 0.0d0 - (b / a)
    else
        tmp = c / b
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double tmp;
	if (b <= 1.3e+44) {
		tmp = 0.0 - (b / a);
	} else {
		tmp = c / b;
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	tmp = 0
	if b <= 1.3e+44:
		tmp = 0.0 - (b / a)
	else:
		tmp = c / b
	return tmp
function code(a, b, c)
	tmp = 0.0
	if (b <= 1.3e+44)
		tmp = Float64(0.0 - Float64(b / a));
	else
		tmp = Float64(c / b);
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	tmp = 0.0;
	if (b <= 1.3e+44)
		tmp = 0.0 - (b / a);
	else
		tmp = c / b;
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := If[LessEqual[b, 1.3e+44], N[(0.0 - N[(b / a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c / b), $MachinePrecision]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
\mathbf{if}\;b \leq 1.3 \cdot 10^{+44}:\\
\;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{b}\\


\end{array}
\end{array}
Derivation
  1. Split input into 2 regimes
  2. if b < 1.3e44

    1. Initial program 72.1%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified72.1%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \frac{b}{a}} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\frac{b}{a}\right) \]
      2. distribute-neg-frac2N/A

        \[\leadsto \frac{b}{\color{blue}{\mathsf{neg}\left(a\right)}} \]
      3. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \frac{b}{-1 \cdot \color{blue}{a}} \]
      4. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{\left(-1 \cdot a\right)}\right) \]
      5. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \left(\mathsf{neg}\left(a\right)\right)\right) \]
      6. neg-lowering-neg.f6447.6%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \mathsf{neg.f64}\left(a\right)\right) \]
    7. Simplified47.6%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{-a}} \]

    if 1.3e44 < b

    1. Initial program 13.5%

      \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
    2. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
      2. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      3. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      4. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
      5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      6. sub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      7. +-lowering-+.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      8. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      9. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      10. associate-*l*N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      11. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      12. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      13. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      14. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      15. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      16. metadata-evalN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
      17. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
    3. Simplified13.5%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
    4. Add Preprocessing
    5. Taylor expanded in b around -inf

      \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
    6. Step-by-step derivation
      1. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
      2. *-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
      3. distribute-rgt-neg-inN/A

        \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
      4. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
      5. +-commutativeN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      6. mul-1-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      7. unsub-negN/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      8. --lowering--.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
      9. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      10. /-lowering-/.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      11. unpow2N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      12. *-lowering-*.f64N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
      13. neg-sub0N/A

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
      14. --lowering--.f642.8%

        \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
    7. Simplified2.8%

      \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
    8. Taylor expanded in a around inf

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
    9. Step-by-step derivation
      1. /-lowering-/.f6440.0%

        \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(c, \color{blue}{b}\right) \]
    10. Simplified40.0%

      \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
  3. Recombined 2 regimes into one program.
  4. Final simplification45.5%

    \[\leadsto \begin{array}{l} \mathbf{if}\;b \leq 1.3 \cdot 10^{+44}:\\ \;\;\;\;0 - \frac{b}{a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{b}\\ \end{array} \]
  5. Add Preprocessing

Alternative 11: 10.8% accurate, 38.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{c}{b} \end{array} \]
(FPCore (a b c) :precision binary64 (/ c b))
double code(double a, double b, double c) {
	return c / b;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    code = c / b
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	return c / b;
}
def code(a, b, c):
	return c / b
function code(a, b, c)
	return Float64(c / b)
end
function tmp = code(a, b, c)
	tmp = c / b;
end
code[a_, b_, c_] := N[(c / b), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{c}{b}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 56.3%

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
    2. +-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    3. unsub-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    4. --lowering--.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    6. sub-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    7. +-lowering-+.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    8. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    9. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    10. associate-*l*N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    11. distribute-rgt-neg-inN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    12. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    13. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    14. distribute-rgt-neg-inN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    15. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    16. metadata-evalN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    17. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
  3. Simplified56.3%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Taylor expanded in b around -inf

    \[\leadsto \color{blue}{-1 \cdot \left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right)} \]
  6. Step-by-step derivation
    1. mul-1-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(b \cdot \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right)\right) \]
    2. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{neg}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot b\right) \]
    3. distribute-rgt-neg-inN/A

      \[\leadsto \left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right) \cdot \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)} \]
    4. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(-1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}} + \frac{1}{a}\right), \color{blue}{\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)}\right) \]
    5. +-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + -1 \cdot \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
    6. mul-1-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} + \left(\mathsf{neg}\left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
    7. unsub-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{{b}^{2}}\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
    8. --lowering--.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\frac{1}{a}\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(\color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
    9. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \left(\frac{c}{{b}^{2}}\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
    10. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left({b}^{2}\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
    11. unpow2N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \left(b \cdot b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
    12. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right) \]
    13. neg-sub0N/A

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \left(0 - \color{blue}{b}\right)\right) \]
    14. --lowering--.f6434.6%

      \[\leadsto \mathsf{*.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{/.f64}\left(1, a\right), \mathsf{/.f64}\left(c, \mathsf{*.f64}\left(b, b\right)\right)\right), \mathsf{\_.f64}\left(0, \color{blue}{b}\right)\right) \]
  7. Simplified34.6%

    \[\leadsto \color{blue}{\left(\frac{1}{a} - \frac{c}{b \cdot b}\right) \cdot \left(0 - b\right)} \]
  8. Taylor expanded in a around inf

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
  9. Step-by-step derivation
    1. /-lowering-/.f6413.1%

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(c, \color{blue}{b}\right) \]
  10. Simplified13.1%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{c}{b}} \]
  11. Add Preprocessing

Alternative 12: 2.5% accurate, 38.7× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \frac{b}{a} \end{array} \]
(FPCore (a b c) :precision binary64 (/ b a))
double code(double a, double b, double c) {
	return b / a;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    code = b / a
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	return b / a;
}
def code(a, b, c):
	return b / a
function code(a, b, c)
	return Float64(b / a)
end
function tmp = code(a, b, c)
	tmp = b / a;
end
code[a_, b_, c_] := N[(b / a), $MachinePrecision]
\begin{array}{l}

\\
\frac{b}{a}
\end{array}
Derivation
  1. Initial program 56.3%

    \[\frac{\left(-b\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}}{2 \cdot a} \]
  2. Step-by-step derivation
    1. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right) + \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), \color{blue}{\left(2 \cdot a\right)}\right) \]
    2. +-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} + \left(\mathsf{neg}\left(b\right)\right)\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    3. unsub-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c} - b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    4. --lowering--.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\right), b\right), \left(\color{blue}{2} \cdot a\right)\right) \]
    5. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    6. sub-negN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    7. +-lowering-+.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    8. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(4 \cdot a\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    9. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(\left(a \cdot 4\right) \cdot c\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    10. associate-*l*N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(\mathsf{neg}\left(a \cdot \left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    11. distribute-rgt-neg-inN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4 \cdot c\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    12. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    13. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\mathsf{neg}\left(c \cdot 4\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    14. distribute-rgt-neg-inN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    15. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, \left(\mathsf{neg}\left(4\right)\right)\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    16. metadata-evalN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(2 \cdot a\right)\right) \]
    17. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right), \left(a \cdot \color{blue}{2}\right)\right) \]
  3. Simplified56.3%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a \cdot 2}} \]
  4. Add Preprocessing
  5. Step-by-step derivation
    1. associate-/r*N/A

      \[\leadsto \frac{\frac{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}{a}}{\color{blue}{2}} \]
    2. clear-numN/A

      \[\leadsto \frac{\frac{1}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}}{2} \]
    3. associate-/l/N/A

      \[\leadsto \frac{1}{\color{blue}{2 \cdot \frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    4. associate-/r*N/A

      \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\color{blue}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
    5. metadata-evalN/A

      \[\leadsto \frac{\frac{1}{2}}{\frac{\color{blue}{a}}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}} \]
    6. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}\right)}\right) \]
    7. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \color{blue}{\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b\right)}\right)\right) \]
    8. --lowering--.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\left(\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)}\right), \color{blue}{b}\right)\right)\right) \]
    9. sqrt-lowering-sqrt.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\left(b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    10. +-lowering-+.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    11. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \left(a \cdot \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    12. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \left(c \cdot -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
    13. *-lowering-*.f6456.2%

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(a, \mathsf{\_.f64}\left(\mathsf{sqrt.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, b\right), \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{*.f64}\left(c, -4\right)\right)\right)\right), b\right)\right)\right) \]
  6. Applied egg-rr56.2%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{0.5}{\frac{a}{\sqrt{b \cdot b + a \cdot \left(c \cdot -4\right)} - b}}} \]
  7. Taylor expanded in c around 0

    \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \color{blue}{\left(\frac{\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}}{c}\right)}\right) \]
  8. Step-by-step derivation
    1. /-lowering-/.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b + \frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right), \color{blue}{c}\right)\right) \]
    2. +-lowering-+.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(\frac{-1}{2} \cdot b\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
    3. *-commutativeN/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\left(b \cdot \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
    4. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \left(\frac{1}{2} \cdot \frac{a \cdot c}{b}\right)\right), c\right)\right) \]
    5. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(\frac{a \cdot c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    6. associate-/l*N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    7. *-lowering-*.f64N/A

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \left(\frac{c}{b}\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
    8. /-lowering-/.f6432.9%

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{/.f64}\left(\mathsf{+.f64}\left(\mathsf{*.f64}\left(b, \frac{-1}{2}\right), \mathsf{*.f64}\left(\frac{1}{2}, \mathsf{*.f64}\left(a, \mathsf{/.f64}\left(c, b\right)\right)\right)\right), c\right)\right) \]
  9. Simplified32.9%

    \[\leadsto \frac{0.5}{\color{blue}{\frac{b \cdot -0.5 + 0.5 \cdot \left(a \cdot \frac{c}{b}\right)}{c}}} \]
  10. Taylor expanded in b around 0

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
  11. Step-by-step derivation
    1. /-lowering-/.f642.4%

      \[\leadsto \mathsf{/.f64}\left(b, \color{blue}{a}\right) \]
  12. Simplified2.4%

    \[\leadsto \color{blue}{\frac{b}{a}} \]
  13. Add Preprocessing

Developer Target 1: 70.8% accurate, 0.9× speedup?

\[\begin{array}{l} \\ \begin{array}{l} t_0 := \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\\ \mathbf{if}\;b < 0:\\ \;\;\;\;\frac{\left(-b\right) + t\_0}{2 \cdot a}\\ \mathbf{else}:\\ \;\;\;\;\frac{c}{a \cdot \frac{\left(-b\right) - t\_0}{2 \cdot a}}\\ \end{array} \end{array} \]
(FPCore (a b c)
 :precision binary64
 (let* ((t_0 (sqrt (- (* b b) (* (* 4.0 a) c)))))
   (if (< b 0.0)
     (/ (+ (- b) t_0) (* 2.0 a))
     (/ c (* a (/ (- (- b) t_0) (* 2.0 a)))))))
double code(double a, double b, double c) {
	double t_0 = sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)));
	double tmp;
	if (b < 0.0) {
		tmp = (-b + t_0) / (2.0 * a);
	} else {
		tmp = c / (a * ((-b - t_0) / (2.0 * a)));
	}
	return tmp;
}
real(8) function code(a, b, c)
    real(8), intent (in) :: a
    real(8), intent (in) :: b
    real(8), intent (in) :: c
    real(8) :: t_0
    real(8) :: tmp
    t_0 = sqrt(((b * b) - ((4.0d0 * a) * c)))
    if (b < 0.0d0) then
        tmp = (-b + t_0) / (2.0d0 * a)
    else
        tmp = c / (a * ((-b - t_0) / (2.0d0 * a)))
    end if
    code = tmp
end function
public static double code(double a, double b, double c) {
	double t_0 = Math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)));
	double tmp;
	if (b < 0.0) {
		tmp = (-b + t_0) / (2.0 * a);
	} else {
		tmp = c / (a * ((-b - t_0) / (2.0 * a)));
	}
	return tmp;
}
def code(a, b, c):
	t_0 = math.sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)))
	tmp = 0
	if b < 0.0:
		tmp = (-b + t_0) / (2.0 * a)
	else:
		tmp = c / (a * ((-b - t_0) / (2.0 * a)))
	return tmp
function code(a, b, c)
	t_0 = sqrt(Float64(Float64(b * b) - Float64(Float64(4.0 * a) * c)))
	tmp = 0.0
	if (b < 0.0)
		tmp = Float64(Float64(Float64(-b) + t_0) / Float64(2.0 * a));
	else
		tmp = Float64(c / Float64(a * Float64(Float64(Float64(-b) - t_0) / Float64(2.0 * a))));
	end
	return tmp
end
function tmp_2 = code(a, b, c)
	t_0 = sqrt(((b * b) - ((4.0 * a) * c)));
	tmp = 0.0;
	if (b < 0.0)
		tmp = (-b + t_0) / (2.0 * a);
	else
		tmp = c / (a * ((-b - t_0) / (2.0 * a)));
	end
	tmp_2 = tmp;
end
code[a_, b_, c_] := Block[{t$95$0 = N[Sqrt[N[(N[(b * b), $MachinePrecision] - N[(N[(4.0 * a), $MachinePrecision] * c), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]], $MachinePrecision]}, If[Less[b, 0.0], N[(N[((-b) + t$95$0), $MachinePrecision] / N[(2.0 * a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision], N[(c / N[(a * N[(N[((-b) - t$95$0), $MachinePrecision] / N[(2.0 * a), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]), $MachinePrecision]]]
\begin{array}{l}

\\
\begin{array}{l}
t_0 := \sqrt{b \cdot b - \left(4 \cdot a\right) \cdot c}\\
\mathbf{if}\;b < 0:\\
\;\;\;\;\frac{\left(-b\right) + t\_0}{2 \cdot a}\\

\mathbf{else}:\\
\;\;\;\;\frac{c}{a \cdot \frac{\left(-b\right) - t\_0}{2 \cdot a}}\\


\end{array}
\end{array}

Reproduce

?
herbie shell --seed 2024158 
(FPCore (a b c)
  :name "The quadratic formula (r1)"
  :precision binary64

  :alt
  (! :herbie-platform default (let ((d (- (* b b) (* (* 4 a) c)))) (let ((r1 (/ (+ (- b) (sqrt d)) (* 2 a)))) (let ((r2 (/ (- (- b) (sqrt d)) (* 2 a)))) (if (< b 0) r1 (/ c (* a r2)))))))

  (/ (+ (- b) (sqrt (- (* b b) (* (* 4.0 a) c)))) (* 2.0 a)))