x∈（0，

1

2

）时，2x²+x∈（0，1），
函数f（x）=log_a（2x²+x）（a＞0且a≠1）在区间（0，

1

2

）内恒有f（x）＞0，
所以a∈（0，1），
由复合函数的单调性可知f（x）的单调递减区间：（0，+∞）．
故选：C．