Question

почему в одинаковых формах слов матрас и матрац окончания пишутся по-разному

Answer 1

матрас это слово в русском языке а матрац это слово из жаргона матросов

Answer 2

Согласно "Орфографическому словарю русского языка" (М., "Русский язык", 1992 год) возможны оба варианта.

Поэтому, окончания там зависят от падежа.