Acontece que logresolve , parte da distribuição do Apache, faz exatamente o que eu pedi . Corra assim:
$ logresolve < logfilewithIPs > newfilewithDNS
Demora um pouco em meus registros diários, mas me fornece as informações que estou procurando.
Há também uma opção no servidor Apache para fazer isso automaticamente quando os registros são gravados, mas 1) Eu não tenho acesso às configurações do servidor, pois este é um ambiente de hospedagem compartilhada, e 2) isso desaceleraria usuários um pouquinho.