ひとまず $k$ を整数とは限らない正の定数とします。条件を満たすような $k$ が存在するような $k$ の値の範囲を図形的な考察から求めましょう。
$k$ が小さいとき,辺 ${\rm AC}$ の長さが足りず三角形を作ることができません。条件を満たす $k$ が存在するような最小の $k$ は,$\triangle {\rm ABC}$ が $\angle{\rm ACB}=90^{\circ}$ の直角三角形となるときに実現され,このとき $k=4\sqrt{3}$ です。よって,空欄 $\fbox{ア}$ には $k\geq 4\sqrt{3}$ を満たす最小の整数である $7$ が当てはまります。
$k\geq 4\sqrt{3}$ のとき,$k$ が小さいうちは条件を満たす三角形は $2$ 通り存在し,ある $k$ を境に三角形が一意に定まるようになります。そのような $k$ は $\triangle {\rm ABC}$ が ${\rm AB=AC}$ の二等辺三角形(このとき正三角形にもなります)になるときの $k$ で,このとき $k=8$ です。
以上より,条件を満たすような三角形の個数は
この問題を解いた人はこんな問題も解いています