课堂上，王老师出了这样一道题：
已知，求代数式的值．
小明觉得直接代入计算太复杂了，同学小刚帮他解决了问题，并解释说：“结果与无关” 解答过程如下：
原式 =    ①
=                     ②
=              ③
=                        ④
（1）从原式到步骤①，用到的数学知识有：    ；
（2）步骤②中的空白处的代数式为：     ；
（3）从步骤③到步骤④，用到的数学知识有：     ．

科目 数学   题型 填空题   难度 中等

知识点： 分式函数的最值