この場合、先頭位置は要素の間にあると考えた方がいい。
つまり、3だと最後の要素の後ろになる。

a[2,5] # [1, 2, < 3 ] X X >
a[3,5] # [1, 2, 3 < ] X X X >
a[4,5] # [1, 2, 3 ] X < X X X >

# Xは無効な範囲ね。