xref: /openbsd-src/lib/libm/src/s_casinf.c (revision 2f2c00629eff6a304ebffb255fc56f4fa7a1833b)
1*2f2c0062Sguenther /*	$OpenBSD: s_casinf.c,v 1.5 2016/09/12 19:47:02 guenther Exp $	*/
27b36286aSmartynas /*
37b36286aSmartynas  * Copyright (c) 2008 Stephen L. Moshier <steve@moshier.net>
47b36286aSmartynas  *
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167b36286aSmartynas  */
177b36286aSmartynas 
187b36286aSmartynas /*							casinf()
197b36286aSmartynas  *
207b36286aSmartynas  *	Complex circular arc sine
217b36286aSmartynas  *
227b36286aSmartynas  *
237b36286aSmartynas  *
247b36286aSmartynas  * SYNOPSIS:
257b36286aSmartynas  *
267b36286aSmartynas  * void casinf();
277b36286aSmartynas  * cmplxf z, w;
287b36286aSmartynas  *
297b36286aSmartynas  * casinf( &z, &w );
307b36286aSmartynas  *
317b36286aSmartynas  *
327b36286aSmartynas  *
337b36286aSmartynas  * DESCRIPTION:
347b36286aSmartynas  *
357b36286aSmartynas  * Inverse complex sine:
367b36286aSmartynas  *
377b36286aSmartynas  *                               2
387b36286aSmartynas  * w = -i clog( iz + csqrt( 1 - z ) ).
397b36286aSmartynas  *
407b36286aSmartynas  *
417b36286aSmartynas  * ACCURACY:
427b36286aSmartynas  *
437b36286aSmartynas  *                      Relative error:
447b36286aSmartynas  * arithmetic   domain     # trials      peak         rms
457b36286aSmartynas  *    IEEE      -10,+10     30000       1.1e-5      1.5e-6
467b36286aSmartynas  * Larger relative error can be observed for z near zero.
477b36286aSmartynas  *
487b36286aSmartynas  */
497b36286aSmartynas 
507b36286aSmartynas #include <complex.h>
517b36286aSmartynas #include <math.h>
527b36286aSmartynas 
537b36286aSmartynas float complex
casinf(float complex z)547b36286aSmartynas casinf(float complex z)
557b36286aSmartynas {
567b36286aSmartynas 	float complex w;
577b36286aSmartynas 	float x, y;
587b36286aSmartynas 	static float complex ca, ct, zz, z2;
597b36286aSmartynas 	/*
607b36286aSmartynas 	float cn, n;
617b36286aSmartynas 	static float a, b, s, t, u, v, y2;
627b36286aSmartynas 	static cmplxf sum;
637b36286aSmartynas 	*/
647b36286aSmartynas 
6560d908e1Sguenther 	x = crealf(z);
6660d908e1Sguenther 	y = cimagf(z);
677b36286aSmartynas 
687b2dca51Sshadchin #if 0
697b36286aSmartynas 	if(y == 0.0f) {
707b36286aSmartynas 		if(fabsf(x) > 1.0f) {
71c18f5b07Smartynas 			w = (float)M_PI_2 + 0.0f * I;
727b36286aSmartynas 			/*mtherr( "casinf", DOMAIN );*/
737b36286aSmartynas 		}
747b36286aSmartynas 		else {
757b36286aSmartynas 			w = asinf (x) + 0.0f * I;
767b36286aSmartynas 		}
777b36286aSmartynas 		return (w);
787b36286aSmartynas 	}
797b2dca51Sshadchin #endif
807b36286aSmartynas 
817b36286aSmartynas 	/* Power series expansion */
827b36286aSmartynas 	/*
837b36286aSmartynas 	b = cabsf(z);
847b36286aSmartynas 	if(b < 0.125) {
857b36286aSmartynas 		z2.r = (x - y) * (x + y);
867b36286aSmartynas 		z2.i = 2.0 * x * y;
877b36286aSmartynas 
887b36286aSmartynas 		cn = 1.0;
897b36286aSmartynas 		n = 1.0;
907b36286aSmartynas 		ca.r = x;
917b36286aSmartynas 		ca.i = y;
927b36286aSmartynas 		sum.r = x;
937b36286aSmartynas 		sum.i = y;
947b36286aSmartynas 		do {
957b36286aSmartynas 			ct.r = z2.r * ca.r  -  z2.i * ca.i;
967b36286aSmartynas 			ct.i = z2.r * ca.i  +  z2.i * ca.r;
977b36286aSmartynas 			ca.r = ct.r;
987b36286aSmartynas 			ca.i = ct.i;
997b36286aSmartynas 
1007b36286aSmartynas 			cn *= n;
1017b36286aSmartynas 			n += 1.0;
1027b36286aSmartynas 			cn /= n;
1037b36286aSmartynas 			n += 1.0;
1047b36286aSmartynas 			b = cn/n;
1057b36286aSmartynas 
1067b36286aSmartynas 			ct.r *= b;
1077b36286aSmartynas 			ct.i *= b;
1087b36286aSmartynas 			sum.r += ct.r;
1097b36286aSmartynas 			sum.i += ct.i;
1107b36286aSmartynas 			b = fabsf(ct.r) + fabsf(ct.i);
1117b36286aSmartynas 		}
1127b36286aSmartynas 		while(b > MACHEPF);
1137b36286aSmartynas 		w->r = sum.r;
1147b36286aSmartynas 		w->i = sum.i;
1157b36286aSmartynas 		return;
1167b36286aSmartynas 	}
1177b36286aSmartynas 	*/
1187b36286aSmartynas 
1197b36286aSmartynas 
1207b36286aSmartynas 	ca = x + y * I;
1217b36286aSmartynas 	ct = ca * I;	/* iz */
1227b36286aSmartynas 	/* sqrt( 1 - z*z) */
1237b36286aSmartynas 	/* cmul( &ca, &ca, &zz ) */
1247b36286aSmartynas 	/*x * x  -  y * y */
1257b36286aSmartynas 	zz = (x - y) * (x + y) + (2.0f * x * y) * I;
12660d908e1Sguenther 	zz = 1.0f - crealf(zz) - cimagf(zz) * I;
1277b36286aSmartynas 	z2 = csqrtf (zz);
1287b36286aSmartynas 
1297b36286aSmartynas 	zz = ct + z2;
1307b36286aSmartynas 	zz = clogf (zz);
1317b36286aSmartynas 	/* multiply by 1/i = -i */
1327b36286aSmartynas 	w = zz * (-1.0f * I);
1337b36286aSmartynas 	return (w);
1347b36286aSmartynas }
135*2f2c0062Sguenther DEF_STD(casinf);
136