①当k=0时，f（x）=-4x-8，满足在[5，20]上是单调函数．
②当k＞0时，由于函数f（x）=kx²-4x-8的对称轴为 x=

2

k

，
由题意可得

2

k

≤5，或 

2

k

≥20，
解得 k≥

2

5

，或k≤

1

10

．
综合可得，k≥

2

5

，或0＜k≤

1

10

．
③当k＜0时，由于对称轴为 x=

2

k

＜0，显然满足f（x）=kx²-4x-8在[5，20]上是单调递减函数．
综合①②③可得，k≥

2

5

，或 k≤

1

10

，
故答案为：（-∞，

1

10

]∪[

2

5

，+∞）．