某数学老师在讲因式分解时，为了提高同学们的思维能力，他补充了一道这样的题：对多项式进行因式分解．有个学生解答过程如下：

解：设 ．

原式第一步

     第二步

     第三步

     第四步

根据以上解答过程回答下列问题：