「1ページに表示する最大投稿数」を3に設定していたら、その設定に引きずられて検索結果の表示件数も3件になってしまっていた。
これはよろしくない・・・。とりあえずsearch.phpを修正して検索結果の最大表示数を20件に設定した。

search.php変更前。

<?php while (have_posts()) : the_post(); ?>

search.php変更後。

<?php query_posts($query_string.'&posts_per_page=20'); ?>
<?php while (have_posts()) : the_post(); ?>

query_postsって使うと怖い（面倒くさい）人たちに因縁付けられるんだっけ？知らんがな。
とりあえず要件満たせればそれでよし。