Давайте вдумаемся.
Вы продолжайте вдумываться, а я постою в сторонке.
Уравнения, которые я написал, описывают упругий центральный удар
в общем виде. Не надо смотреть на них исключительно как на решение
задачи ТС. Поскольку задача одномерная, на скорости можно смотреть
не как на векторы, а как на алгебраические величины.
Поскольку заранее мы не знаем направления скоростей, то в общем виде
ставим везде, естественно, плюс. Минусы появляются в конкретных
начальных условиях и в конкретных решениях.
Даже при переносе в левую часть
Вы получаете у скорости
+ в уравнении (2)
А это откуда и к чему?