Parece que encontrei uma solução alternativa, embora não seja ideal.
Aconteceu que eu queria reconstruir minha instalação do Ubuntu 12.04, já que me meti em um inferno no nvidia. Eu decidi instalar o Ubuntu com o laptop no dock e a GPU discreta ativada no BIOS. Isso pareceu forçar o Ubuntu a instalar os drivers nvidia e ambos os meus displays DVI externos agora estão ativos e eu estou rodando meu laptop na glória da tela tripla.
A desvantagem é que eu tenho que habilitar a Intel GPU no BIOS, se eu quiser executar meu laptop fora do dock e na bateria. Se eu deixar a GPU discreta habilitada, então o laptop está constantemente congelando. Eu suspeito que uma atualização de driver pode corrigir esse problema.