解:連接 $ OB ,$$ OC ,$過點 $ O $ 作 $ OD \perp BC $ 于點 $ D ,$則 $ OD = r ,$$ OB = OC = R 。$
因為 $ \triangle ABC $ 是正三角形,所以 $ \angle BOC = \frac{360^\circ}{3} = 120^\circ 。$
由于 $ OD \perp BC ,$根據(jù)等腰三角形三線合一性質(zhì),$ \angle BOD = \frac{1}{2} \angle BOC = 60^\circ ,$且 $ BD = \frac{1}{2}BC = \frac{a}{2} 。$
在 $ \text{Rt}\triangle BOD $ 中:
$ \sin 60^\circ = \frac{BD}{OB} ,$即 $ \frac{\sqrt{3}}{2} = \frac{\frac{a}{2}}{R} ,$解得 $ a = \sqrt{3}R ;$
$ \cos 60^\circ = \frac{OD}{OB} ,$即 $ \frac{1}{2} = \frac{r}{R} ,$解得 $ r = \frac{R}{2} 。$
周長 $ P = 3a = 3\sqrt{3}R 。$
正三角形的高 $ h = AO + OD = R + r = R + \frac{R}{2} = \frac{3R}{2} ,$
面積 $ S = \frac{1}{2} \times BC \times h = \frac{1}{2} \times \sqrt{3}R \times \frac{3R}{2} = \frac{3\sqrt{3}R^2}{4} 。$
綜上,$ a = \sqrt{3}R ,$$ P = 3\sqrt{3}R ,$$ S = \frac{3\sqrt{3}R^2}{4} ,$$ r = \frac{R}{2} 。$