제비뽑기

빨간 제비는 버리고 초록과 파란 제비는 다시 넣을 때, 파란 제비를 K번 뽑을 때까지의 기대 뽑기 횟수를 구한다.

어려움9확률수학동적 계획법아직 제출이 없습니다시간 제한2초메모리 제한512 MB

문제

그는 시간이 날 때마다 제비뽑기를 한다. 아무 규칙 없이 뽑기만 하니 재미가 없어서, 뽑은 제비의 색에 따라 지켜야 할 규칙을 정했다.

끝을 빨간색으로 칠한 제비가 RR개, 초록색으로 칠한 제비가 GG개, 파란색으로 칠한 제비가 BB개 있다. 색칠한 쪽이 보이지 않도록 제비를 모두 통에 넣고 잘 섞은 다음 하나씩 뽑는다. 매번 잘 섞으므로 통에 남아 있는 제비는 모두 같은 확률로 뽑힌다. 뽑은 제비의 색에 따라 다음과 같이 한다.

  1. 빨간 제비를 뽑으면 그 제비를 버린다.
  2. 초록 제비를 뽑으면 그 제비를 통에 다시 넣고 섞는다.
  3. 파란 제비를 뽑으면 그 제비를 통에 다시 넣고 섞는다. 파란 제비를 뽑은 횟수가 KK번이 되면 제비뽑기를 끝내고 자러 간다.

자러 갈 때까지 뽑는 제비 개수의 기댓값을 구하는 프로그램을 작성하라.

입력

첫째 줄에 테스트 케이스의 개수 TT (1T1031 \le T \le 10^3)가 주어진다.

각 테스트 케이스는 한 줄로 이루어진다. 빨간 제비의 개수 RR, 초록 제비의 개수 GG, 파란 제비의 개수 BB, 자러 가기까지 뽑아야 하는 파란 제비의 횟수 KK가 공백으로 구분되어 주어진다. 네 수는 모두 11 이상 10910^9 이하의 정수이다.

출력

각 테스트 케이스마다 자러 갈 때까지 뽑는 제비 개수의 기댓값을 한 줄에 출력한다.

기댓값을 기약분수 a/ba/b로 나타냈을 때, a×b1a \times b^{-1}을 1,000,000,007로 나눈 나머지를 출력한다. 여기서 b1b^{-1}은 1,000,000,007을 법으로 하는 bb의 곱셈 역원이다. 주어지는 모든 입력에 대해 답이 존재한다.

힌트

R=1R = 1, G=1G = 1, B=1B = 1, K=1K = 1이면 기댓값은 5/25/2이다. 1,000,000,007을 법으로 하는 22의 역원이 500000004500000004이므로, 5×5000000045 \times 500000004를 1,000,000,007로 나눈 나머지인 500000006500000006을 출력한다.